第十一章 第1讲 交变电流的产生及描述-【衡中学案】2024年老高考物理一轮总复习（人教版）

高考一轮总复习·物理·人教版 第十一章　 交变电流　 传感器 　 高考导航 考点内容 要求 命题热点 交变电流、交变电流的图象 Ⅰ 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 Ⅰ 理想变压器 Ⅱ 远距离输电 Ⅰ 实验十四:传感器的简单应用 (1)交变电流的图象、表达式及其“四 值”的应用。 (2)理想变压器的基本原理及动态 分析。 (3)远距离输电问题。 备考策略 复习时要重点关注:交变电流的产生过程,交变电流的图象和交变电流的四值,理想变压器电 路中原、副线圈与各物理量之间的制约关系,理想变压器的工作原理,远距离输电的特点。 我 国远距离输变电设备远远领先世界,与之相关的信息给予题应多训练。 现代技术与人工智能 的发展,传感器的应用越来走越广泛,与传感器有关的信息题和实验题应增加关注。 变压器的 动态变化问题应作为本章复习的重点和难点。 第 1 讲　 交变电流的产生及描述 知识梳理·双基自测 ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　知识点 1 交变电流 知 识 梳 理 　 　 1.定义: 大小和方向都随时间做　 周期性变化的电流叫作 交变电流。 　 　 2.图象:如图所示, 图　 甲、乙、丙、丁所示电流都属于交变电流,图　 戊 所示电流属于恒定电流。 知识点 2 正弦式交变电流的产生和变化规律 1.产生:如图所示,在匀强磁场里,线圈绕　 垂直 磁场方向的轴匀速转动时,可产生正弦式交变电流。 注意:交变电流的种类有很多,但同时具备这三个 条件才会产生正弦式交变电流:匀强磁场;线圈转轴和 磁场垂直;匀速转动。 2.中性面及其特点 (1)定义:与磁场方向　 垂直的平面。 (2)特点: ①线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量　 最大, 磁通量的变化率为　 零,感应电动势为　 零。 ②线圈转动一周,　 2 次经过中性面,线圈每经过 中性面一次,电流的方向就改变一次。 3.图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如 果线圈从中性面位置开始计时,其图象为　 正弦曲线, 如图所示。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 237 {#{QQABIQYEogCIQAAAAAgCAQFSCACQkAAACAoGAAAEIAAAABNABCA=}#} 衡中学案·2024 年度创新设计 4.变化规律(线圈从中性面位置开始计时) (1)电动势 e 随时间变化的规律:e = 　 Emsin ωt。 (2)电压 u 随时间变化的规律:u = 　 Umsin ωt。 (3)电流 i 随时间变化的规律:i = 　 Imsin ωt。 其中 ω 是线圈转动的　 角速度,Em = 　 nBSω。 知识点 3 描述交变电流的物理量 1.周期和频率 (1)周期(T):交变电流完成 　 一次周期性变化, 即线圈　 转一周所需要的时间,单位是　 秒(s),公式 T = 　 　 　 　 。 (2)频率( f):交变电流在　 1 s 内完成周期性变化 的次数,单位是　 赫兹(Hz)。 (3)周期和频率的关系:　 　 　 　 或　 　 　 　 。 2.交变电流的“四值” (1)瞬时值:交变电流　 某一时刻的值,是时间的 函数。 (2) 峰值: 交变电流的电流或电压所能达到 的　 最大值。 (3)有效值:让交变电流与恒定电流分别通过相 同的电阻,如果它们在交变电流的一个周期内 　 产生 的热量相等,则这个恒定电流 I、恒定电压 U 就是这个 交变电流的有效值。 (4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I = 　 　 　 　 ,U = 　 　 　 　 ,E = 　 　 　 　 。 (5)平均值:交变电流图象中波形与横轴所围面 积跟时间的比值,其数值可以用E = 　 　 　 　 计算。 思考:如图为交流发电机线圈的平面图,设磁感应 强度为 B,线圈边长为 l,匝数为 n,以 O1O2 为起点、角 速度 ω 匀速转动,经过时间 t 转至实线位置,试推导此 时线圈中感应电动势的表达式。 双 基 自 测 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　一、堵点疏通 1. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,一定会产生正 弦式交变电流。 ( × ) 2. 线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大 时,产生的感应电动势也最大。 ( × ) 3. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时,线 圈中的感应电动势为零,电流方向发生改变。 ( √ ) 4. 交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的 有效值。 ( √ ) 5.