第11章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（新教材版 新高考）

第十一章交变电流电磁振荡与电磁波传感器 第1讲 交变电流的产生及描述 NO.1课前基础落实一在情境迁移中理清“物理观念” 一、交变电流 ■情境创设 1.交变电流：大小和 都随时间做周期性变化的电流。 如图甲所示是交流发电机的示 2.正弦式交变电流的产生条件和图像 意图，其产生的正弦式交变电流的图 像如图乙所示。 (1)产生条件：在匀强磁场中，线圈绕垂直于磁 场方向的轴匀速转动。 (2)两个特殊位置的特点： ①线圈平面与中性面重合时，S1B,Φ最大，9=0，e=0,i=0, △ 电流方向将发生改变。②线圈平面与中性面垂直时，S∥B, 心=0，曾最大心最大，最大，电流方向不改变 (3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变， 个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。 (4)图像：线圈从中性 面位置开始计时， 微点判断 电动势e、电压u和 (1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时一 电流i随时间变化的图像分别如图甲、乙、丙所示 定会产生正弦式交变电流。(） 二、描述正弦式交变电流的物理量 (2)线圈在磁场中转动的过程中穿过 1.周期和频率 线圈的磁通量最大时，产生的感 应电动势也最大。 () 周期(T) 交变电流完成一次 变化（线图转一周） (3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经 所需的时间，单位是秒(s),公式T 过中性面时，线圈中的感应电动势 交变电流在 内完成周期性变化的次数， 频率() 为零，电流方向发生改变。() 单位是 (Hz) (4)交流电器设备上所标的电压和电流 周期和频率的关系 T 值是指有效值。 () 2.交变电流的瞬时值、峰值和有效值 (5)交流电压表和电流表测量的是交 瞬时值交变电流某 的值，是时间的函数。如e=E sin ot 流电的峰值 () 峰值 交变电流的电流或电压所能达到的 值 (6)分析电容器的耐压值应考虑电压 让交流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果它们在交变 的峰值。 有效值 电流的一个周期内产生的 相等，就把这一恒定电流的数 [学习札记] 值叫作这一交流的有效值 [注意] 正（余）弦交流电的有效值和峰值的关系：E= E,U=0 2 258 XIN GAO KAO FANG AN第十一章交变电流电邀振荡与电磁波传感器 WO.2课堂提能学案一 在多彩学法中精准“扶弱补短” (一)交变电流的产生和描述（固基点） [题点全练通] A.在图中1一0时刻穿过线圈的磁通量均 1.[中性面和峰值面] 为零 如图所示，一线圈在匀强磁 B.线圈先后两次转速之比为3：2 场中匀速转动，经过图示 C.交流电a的瞬时值表达式为u=10sin(5πt)V 位置时 () 20V D.交流电b的最大值为 A.穿过线圈的磁通量最大， [要点自悟明] 磁通量的变化率最大 1.正弦式交变电流产生过程中的两个特殊位置 B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化 率最小 C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化 图示 率最大 D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化 概念 率最小 中性面位置 与中性面垂直的位置 2.[交变电流的函数表达式] B⊥S B∥S 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动： =BS,最大 Φ=0，最小 特点 势e=200√2·sin100πt(V),下列说法正确 e=n9=0,最小 e=n电=nBSa,最大 △ △1 的是 电流为零，方向改变 电流最大，方向不变 A.该交变电流的频率是100Hz : 2.正弦式交变电流的变化规律（线圈从中性面位置开始 B.当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直 计时) C当1=20s时e达到蜂值 函数表达式 图像 D.该交变电流的电动势的有效值为200√2V: 磁通量 Φ=Φcos wl=BScos wt A 3.[描述交变电流的物理量] (多选)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中 电动势 e=E sin wt=nBSosin cf 匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当 调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图 电流 i=I.sin wt= E 像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流 电的说法正确的是 RE 电压 u=Um sin of= sin ot 10 03 0.5/s [注意]“、i、4三个量的变化步调总是一致的，且总是 与中的变化反相。 259 新高考方案·高三总复习物理|XIN GAO KAO FANG AN (二)有效值的理解与计算（精研点） 交变电流有效值的求解三法 :类型3 全波直流波形 1.公式法：对于正（余）弦式交变电流，利用E=:3.某线圈中感应电动 31 0-告一会计算有效位 势随时间变化的规 2 律如图所示，则此 0.01c.020.030.0Mt/ [注意]上述关系当△≤T时：①△=T:②Y= T: 感应电动势的有效值为 () ③△