第十一章 第1节 交变电流的产生和描述-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（旧教材，人教版）

第十一章　交变电流　传感器 全国高考命题分析 考点内容 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 四层解读 2020 2021 2022 交变电流、交变电流的图象(Ⅰ) Ⅱ卷T19:特高压输电能量损失 Ⅲ卷T20:变压器与交变电流综合 Ⅲ卷T23:测传感器电阻 未命题 未命题 必 备 知 识 交流电瞬时值、峰值、有效值、平均值;理想变压器的电压关系、功率关系、电流关系;远距离输电的原理 正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ) 关 键 能 力 由交变电流图象提取出当中重要信息的能力,对理想变压器的理解能力,对远距离输电的推理论证能力 理想变压器(Ⅱ) 学 科 素 养 形成、树立能量的守恒观念 远距离输电(Ⅰ) 实验十二:传感器的应用 核 心 价 值 掌握科学思维方法,提高对科学探索的兴趣,形成合理利用能源的观念以及将科学服务于人类的意识 实验四　探究加速度与力、质量的关系 第1节　交变电流的产生和描述 积累 必备知识 一、交变电流 1.交变电流:电流的大小和方向都做 的变化,这种电流叫交变电流,简称交流。下图为几种交变电流的电流随时间变化的图象。 2.正弦式交变电流 (1)产生:在匀强磁场里,线圈绕 方向的轴由中性面开始 转动。 (2)中性面。 ①定义:与磁场方向 的平面。 ②特点:线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量 ,磁通量的变化率为 ,感应电动势为 。线圈每经过中性面一次,电流方向就改变一次。 注意:正弦式交变电流的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关。 周期性 垂直于磁场 匀速 垂直 最大 零 零 2.交变电流的“四值” (1)瞬时值:交变电流 的值,是时间的函数。 (2)峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的 数值。 二、描述交变电流的物理量 某一时刻 注意:通常所说交变电流、电压的数值,各种交流电气设备所标的额定电压和额定电流的数值,一般交流电表测量的数值,都是指有效值(除非有特殊说明)。 最大 热量 1.易错辨析 (1)正弦式电流只能通过线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生。(　 　) (2)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时,穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势为零,电流方向发生改变。(　 　) (3)通常所说的家庭电路中额定电压“220 V”是指交变电压的有效值。(　　) (4)将交流电流表接入交变电路中,指针会来回摆动。(　 　) × √ √ × × 2.小题试做 (1)(多选)如图所示为交流发电机示意图,线圈的AB边连在金属滑环K上,CD边连在滑环L上,导体作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理,下列分析正确的是(　 ) A.当线圈平面转到中性面的瞬间,穿过线圈的磁通量最大 B.当线圈平面转到中性面的瞬间,线圈中的感应电流最大 C.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量最小 D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,线圈中的感应电流最小 AC 解析:(1)当线圈平面转到中性面的瞬间,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,感应电动势为零,线圈中的感应电流为零,选项A正确,B错误;当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大,线圈中的感应电流最大,选项C正确,D错误。 B A 提升 关键能力 考点一　交变电流的产生及变化规律 1.(交变电流的产生)如图所示,面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场中以角速度ω匀速转动,能产生正弦式交变电动势e=BSωsin ωt的是 (　 　) A 解析:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动,产生的正弦式交变电动势为e=BSωsin ωt,由这一原理可判断,图A中感应电动势为e=BSωsin ωt;图B中的转动轴不在线圈所在平面内;图C、D转动轴与磁场方向平行,而不是垂直。故A正确,B、C、D错误。 BCD　 (1)正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)。 (2)两个特殊位置及其特点。 (3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈通过中性面两次,电流的方向改变两次。 考点二　交变电流有效值的求解 C D B (3)几种典型的电流图象及其有效值。 考点三　交变电流“四值”的比较和应用 对交变电流“四值”的比较和理解 BD 交变电流“四值”应用的三点注意 (1)在解答有关交变电流的问题时,要注意电路结构。 (2)注意区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值,最大值是瞬时值中的最大