2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习课件:第十一章 第1节 交变电流的产生和描述 .ppt
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1、第十一章 交变电流 传感器 第1节 交变电流的产生和描述,基础过关,考点研析,素养提升,基础知识,一、正弦式交变电流的产生 1.线圈绕 方向的轴匀速转动.,基础过关 紧扣教材自主落实,垂直于磁场,2.两个特殊位置的特点,3.电流方向的改变:一个周期内线圈中电流的方向改变 次. 4.交变电动势的最大值Em= ,与转轴位置无关,与线圈形状无关. 5.交变电动势随时间的变化规律(从中性面开始计时) (1)表达式:e= . (2)图像,nBS,Emsin t,两,如图为交流发电机线圈的平面图,设磁感应强度为B,线圈面积为S,匝数为n,以O1O2为起点、角速度匀速转动,经过时间t转至实线位置,试推导此时
2、线圈中感应电动势的表达式.,2.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬时值:交变电流 的值,是时间的函数. (2)峰值:交变电流或电压所能达到的 .,(2)频率f:交变电流在1 s内完成 的次数,单位是 .,时间,周期性变化,赫兹(Hz),某一时刻,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,如果在交变电流的一个周期内它们 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.,产生的热量,如图所示的交流发电机示意图中,线圈中的磁通量最大、磁通量变化率最大、感应电流最大、感应电流方向改变的位置分别是哪个图所示的位置? 答案:(甲)、(丙) (乙)、(丁) (乙
3、)、(丁) (乙)、(丁) (甲)、(丙),(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)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.( ) (3)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.( ) (4)交流电压表和电流表测量的是峰值.( ) (5)交变电流的峰值总是有效值的 倍.( ),过关巧练,1.思考判断,2.(2019四川泸州模拟)如图所示是我国居民日常生活所用交变电流的图像,由图像可知( ) A.该交变电流的频率为100 Hz B.该交变电流的有效值为311 V C.该交变电流的周期是2 s D.该交变
4、电流的瞬时值表达式为u=311sin 100t(V),D,A,4.如图所示的电流i通过一个R=1 的电阻,它不是恒定电流. (1)计算通电1 s内电阻R中产生的热量; (2)如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R,也能在1 s内产生同样的热量,这个电流是多大?,答案:(1)2.8 J (2)1.67 A,考点一 交变电流的产生及变化规律,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),考点研析 核心探究重难突破,2.三点注意 (1)只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,就产生正弦式交变电流,其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. (2)-t图
5、像与对应的e-t图像是互余的. (3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次.,【典例1】(2019四川资阳模拟)如图(甲)所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图(乙)所示.若外接电阻的阻值R=9 ,线圈的电阻r=1 ,则下列说法正确的是( ) A.线圈转速为100 rad/s B.0.01 s末穿过线圈的磁通量最大 C.通过线圈的最大电流为10 A D.线圈产生的交变电流的表达式i=10sin 25t(A),C,【针对训练】(多选)图(甲)是小型交流发电机的示意图
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