【特级教师资料】2019届高考物理大一轮复习-第十章-第一节-交变电流的产生和描述课件

第十章交第十章交变电流流传感器感器.考纲展示考纲展示1交变电流、交变电流的图象交变电流、交变电流的图象2正弦交正弦交变电流的函数表达式、峰流的函数表达式、峰值和有效和有效值3理想理想变压器器4远距离距离输电实验十一：十一：传感器的感器的简单使用使用说明：明：1.不要求不要求讨论交交变电流的相位和相位流的相位和相位差的差的问题2只限于只限于单相理想相理想变压器器2016高考高考导航航第十章交第十章交变电流流传感器感器.热点视角热点视角1交交变变电电流流的的四四值值计计算算以以及及变变压压器器的的原原理理和和应应用用是是高高考考考考查查的热点，题型以选择题为主的热点，题型以选择题为主2传传感感器器在在生生产产和和科科技技中中的的应应用用越越来来越越广广泛泛，这这使使传传感感器器的的原理及应用在高考中出现的可能性有所增加原理及应用在高考中出现的可能性有所增加3本本章章知知识识与与生生产产、生生活活联联系系紧紧密密，理理论论联联系系实实际际的的题题目目出出现的可能性较大，如涉及民生的远距离输电问题现的可能性较大，如涉及民生的远距离输电问题第十章交第十章交变电流流传感器感器.第一第一节交交变电流的流的产生和描述生和描述第十章交第十章交变电流流传感器感器.一、交一、交变电流的流的产生和生和变化化规律律1交交变电流流大小和方向随大小和方向随时间做做_变化的化的电流流2正弦交流正弦交流电(1)产生生：在在匀匀强强磁磁场里里，线圈圈绕_方方向向的的轴匀匀速速转动周期性周期性垂直于磁垂直于磁场.(2)中性面中性面定定义：与磁：与磁场方向方向_的平面的平面特点：特点：线圈位于中性面圈位于中性面时，穿，穿过线圈的磁通量圈的磁通量_，磁通量的磁通量的变化率化率为_，感，感应电动势为_线圈圈每每经过中性面一次，中性面一次，电流的方向就改流的方向就改变一次一次(3)图象象：用用以以描描述述交交变电流流随随时间变化化的的规律律，如如果果线圈圈从从中性面位置开始中性面位置开始计时，其，其图象象为_曲曲线垂直垂直最大最大零零零零正弦正弦.1.(单选)关关于于线圈圈在在匀匀强强磁磁场中中转动产生生的的交交变电流流，下列下列说法中正确的是法中正确的是()A线圈圈平平面面每每经过中中性性面面一一次次，感感应电流流的的方方向向就就改改变一一次次，感，感应电动势的方向不的方向不变B线圈每圈每转动一周，感一周，感应电流的方向改流的方向改变一次一次C线圈圈平平面面每每经过中中性性面面一一次次，感感应电动势和和感感应电流流的的方方向都改向都改变一次一次D线圈圈每每转动一一周周，感感应电动势和和感感应电流流的的方方向向都都改改变一一次次C.二、描述交二、描述交变电流的物理量流的物理量1交交变电流的周期和流的周期和频率的关系：率的关系：T_.2峰峰值和有效和有效值(1)峰峰值：交：交变电流的峰流的峰值是它能达到的是它能达到的_(2)有效有效值：让交流与恒定交流与恒定电流分流分别通通过大小大小_的的电阻，如果在交流的一个周期内它阻，如果在交流的一个周期内它们产生的生的_相等，相等，则这个恒定个恒定电流流I、恒定、恒定电压U就是就是这个交个交变电流的有效流的有效值最大最大值相同相同热量量.(3)正弦式交正弦式交变电流的有效流的有效值与峰与峰值之之间的关系的关系I_，U_，E3平均平均值：_ .特特别提示：提示：通常所通常所说交交变电流、流、电压的数的数值，各种交流，各种交流电器器设备所所标的的额定定电压和和额定定电流的数流的数值，一般交流，一般交流电表表测量的数量的数值，都是指有效，都是指有效值(除非有特殊除非有特殊说明明).2.(单选)小型交流小型交流发电机中，矩形金属机中，矩形金属线圈在匀圈在匀强强磁磁场中匀速中匀速转动，产生的感生的感应电动势与与时间呈正弦函数关系，呈正弦函数关系，如如图所示此所示此线圈与一个圈与一个R10 的的电阻构成阻构成闭合合电路，不路，不计电路的其他路的其他电阻，下列阻，下列说法正确的是法正确的是()C.考点一考点一 交交变电流的流的变化化规律律考点二考点二 交流交流电有效有效值的求解的求解考点三考点三 交交变电流的流的“四四值”的比的比较.考点一交考点一交变电流的流的变化化规律律1正弦式交正弦式交变电流的流的变化化规律律(线圈在中性面位置开始圈在中性面位置开始计时)函数函数图象象磁通量磁通量电动势电压电流流mcos tBScos teEmsin tnBSsin t.(单选)如如图甲所示，一矩形甲所示，一矩形线圈圈abcd放置在匀放置在匀强强磁磁场中，并中，并绕过ab、cd 中点的中点的轴OO以角速度以角速度 逆逆时针匀匀 速速转动若以若以线 圈平面与磁圈平面与磁场夹角角45时(如如图乙乙)为计时起点，起点，并并规定当定当电流自流自a流向流向b时电流方向流方向为正正则下下图所示的四幅所示的四幅图中正确的是中正确的是()D.思路点思路点拨确定感确定感应电流的流的变化化图象，象，应从三个方面分析：从三个方面分析：(1)感感应电流的方向，流的方向，(2)感感应电流的大小及流的大小及变化化趋势，(3)t0时的大小和方向的大小和方向.总结提升提升解决交解决交变电流流图象象问题的三点注意的三点注意(1)只只有有当当线圈圈从从中中性性面面位位置置开开始始计时，电流流的的瞬瞬时值表表达达式式才才是是正正弦弦形形式式，其其变化化规律律与与线圈圈的的形形状状及及转动轴处于于线圈圈平面内的位置无关平面内的位置无关(2)注意峰注意峰值公式公式EmnBS中的中的S为有效面有效面积(3)在在解解决决有有关关交交变电流流的的图象象问题时，应先先把把交交变电流流的的图象与象与线圈的圈的转动位置位置对应起来，再根据特殊位置求特征解起来，再根据特殊位置求特征解.1.(单选)矩形矩形线圈圈abcd在如在如图所示的磁所示的磁场中以恒定中以恒定的角速度的角速度绕ab边转动，磁，磁场方向垂直方向垂直纸面向里，其中面向里，其中ab边左左侧磁磁场的磁感的磁感应强强度大小是右度大小是右侧磁磁场的的2倍在倍在t0时刻刻线圈圈平面与平面与纸面重合，且面重合，且cd边正在向正在向纸外外转动规定定图示箭示箭头方方向向为电流正方向，流正方向，则线圈中圈中电流随流随时间变化的关系化的关系图线应是是()A.解解析析：绕垂垂直直磁磁场的的轴转动时，线圈圈能能够产生生的的最最大大感感应电动势EmNBS，所所以以线圈圈在在左左侧磁磁场中中产生生的的感感应电动势最最大大值是是右右侧磁磁场中中最最大大值的的2倍倍，再再利利用用楞楞次次定定律律分分析析感感应电流方向，可知流方向，可知选项A正确正确.考点二交流考点二交流电有效有效值的求解的求解1正弦式交流正弦式交流电有效有效值的求解的求解2非正弦式交流非正弦式交流电有效有效值的求解的求解交交变电流流的的有有效效值是是根根据据电流流的的热效效应(电流流通通过电阻阻生生热)进行行定定义的的，所所以以进行行有有效效值计算算时，要要紧扣扣电流流通通过电阻阻生生 热(或或热功功 率率)进 行行计算注算注 意意“三三 同同”：即：即“相相 同同电阻阻”，“相相同同时间”内内产生生“相相同同热量量”计算算时“相相同同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期要取周期的整数倍，一般取一个周期.(单选)(2015沈阳沈阳质检)如如图所示所示为一交流一交流电压随随时间变化的化的图象每个周期内，前三分之一周期象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦按正弦规律律变化，后三分之二周期化，后三分之二周期电压恒定根据恒定根据图中数据可得，此交中数据可得，此交流流电压的有效的有效值为()C.2.(单选)(2015江西九所重点中学江西九所重点中学联考考)如如图所示的所示的区域内有垂直于区域内有垂直于纸面的匀面的匀强强磁磁场，磁感，磁感应强强度度为B.电阻阻为R、半径半径为L、圆心角心角为45的扇形的扇形闭合合导线框框绕垂直于垂直于纸面的面的O轴以角速度以角速度匀速匀速转动(O轴位于磁位于磁场边界界)则线框内框内产生的生的感感应电流的有效流的有效值为()D.考点三交考点三交变电流的流的“四四值”的比的比较物理含物理含义重要关系重要关系适用情况适用情况瞬瞬时值峰峰值交交变电流某一流某一时刻的刻的值eEmsin t计算算线圈某一圈某一时刻的受力情况刻的受力情况最大的瞬最大的瞬时值确定用确定用电器的器的耐耐压值，电容容器的器的击穿穿电压.物理含物理含义重要关系重要关系适用情况适用情况有效有效值平均平均值跟交跟交变电流流的的热效效应等等效的恒定效的恒定电流流值(1)计算与算与电流流热效效应相相关的量关的量(如功率、如功率、热量量)(2)交流交流电表的表的测量量值(3)电器器设备标注的注的额定定电压、额定定电流流(4)保保险丝的熔断的熔断电流流交交变电流流图象中象中图线与与时间轴所所夹面面积与与时间的比的比值计算通算通过电路路截面的截面的电荷量荷量.D.物理思想物理思想等效法求解交流等效法求解交流电问题 (多多选)(2015东北三校北三校联考考)如如图所示，空所示，空间中有范中有范围足足够大的匀大的匀强强磁磁场，磁，磁场方向方向竖直向下，在其直向下，在其间竖直放直放 置两置两彼此正彼此正对的相同金属的相同金属圆环，两，两环相距相距L，用，用导线将将环 与外与外 电阻相阻相连，现用外力使金属杆沿两用外力使金属杆沿两环做匀速做匀速圆周周 运运动若已知若已知磁感磁感应强强度大小度大小为B，圆环半径半径为R，杆，杆转动角速角速 度度为，金，金属杆和属杆和电阻的阻阻的阻值均均为r，其他，其他电阻不阻不计，则()BC.技技法法点点评本本题采采取取等等效效法法处理理，省省略略了了杆杆产生生正正弦弦交交流流电的推的推导过程，使程，使问题的解决更加的解决更加简单、便捷、便捷.AD.