3.1交變電流 課前導(dǎo)學(xué) 2024-2025學(xué)年人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊

3.1交變電流基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)一、交變電流1.定義：方向隨時間變化的電流，稱為交變電流，簡稱交流，用字母“AC”或符號“~”表示。2.特征：電流方向隨時間做周期性變化，是交流電最主要的特征，也是交流電與直流電最主要的區(qū)別。3.圖例圖甲中電流大小、方向均周期性變化，為正弦交變電流；圖乙中，電流方向周期性變化，但大小不變，為方波形交變電流；圖丙和圖丁中電流大小和方向均周期性變化，為鋸齒波交變電流。二、正弦式交變電流的產(chǎn)生1.裝置將閉合線圈置于勻強磁場，并繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動，線圈中將產(chǎn)生按正（余）弦規(guī)律變化的交流電。2.過程分析如圖所示，表示線圈ABCD在磁場中繞軸逆時針轉(zhuǎn)動一周的情況。前半周（甲→乙→丙）電流方向為DCBA，后半周（丙→丁→戊）電流方向為ABCD，兩種情況交替出現(xiàn)，形成交變電流。3.方向變化（1）一個周期內(nèi)電流的方向變化兩次。（2）線圈每次經(jīng)過中性面時電流方向改變一次。三、正弦式交變電流的變化規(guī)律1.正弦式交變電流的瞬時值表達(dá)式（1）電動勢的瞬時值表達(dá)式若從中性面位置開始計時：。若從線圈平面平行于磁感線的位置開始計時，（2）電流的瞬時值表達(dá)式:.（3）線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，所產(chǎn)生的正弦式交變電流只與N、B、S、和回路中總電阻有關(guān)，與轉(zhuǎn)軸的位置和線圈的具體形式無關(guān)。2.正弦式交變電流的圖像磁通量電動勢電壓電流表達(dá)式圖像

基礎(chǔ)小題試練1.如圖所示屬于交變電流的是()A. B.C. D.2.下列電流隨時間變化的圖像中，屬于交變電流的是()A. B.C. D.3.下列說法正確的是()A.閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.方向不變、大小隨時間變化的電流是交變電流C.我國電網(wǎng)中交變電流的周期是0.02s，1s內(nèi)電流方向改變100次D.理想變壓器原、副線圈中通過的交變電流的頻率之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比4.一正弦式交流電的圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.此交流電的頻率為25HzB.用其給100Ω的電阻供電，電阻消耗的功率為484WC.用其給以額定功率1000W工作的電吹風(fēng)供電，電路中的電流約為3.2AD.用其給線圈電阻為10Ω的電動機供電，電動機正常工作時的電流為22A5.某一交流的方向每秒鐘改變100次，則它的周期和頻率分別是()A.0.01s和50Hz B.0.01s和100Hz C.0.02s和50Hz D.0.02s和100Hz6.交變電流是()A.矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流B.按正弦規(guī)律變化的電流C.按余弦規(guī)律變化的電流D.大小、方向隨時間做周期性變化的電流

答案以及解析1.答案：C解析：ABD.電流數(shù)值總為正值，表示電流方向不變，是直流電，故ABD錯誤；C.圖中電流強度大小不隨時間變化，但方向隨時間做周期性改變，是交變電流，故C正確。故選C。2.答案：C解析：大小和方向隨時間做周期性變化的電流是交流電，C正確;A、B、D電流方向不變，不是交變電流。3.答案：C解析：A.閉合電路內(nèi)只要有磁通量，如果磁通量不發(fā)生變化，則無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；B.方向隨時間變化的電流是交變電流，故B錯誤；C.交流電的周期為0.02s，則1s內(nèi)有50個周期；在一個周期內(nèi)交流電的方向改變兩次，故1s內(nèi)電流的方向改變100次，故C正確；D.變壓器改變的是電壓的大小，不改變電流的頻率，故D錯誤。故選C。4.答案：B解析：A.由圖可知，此交流電的周期為0.02s，則此交流電的頻率故A錯誤；B.此交流電電壓的有效值用其給100Ω的電阻供電，電阻消耗的功率故B正確；C.用其給以額定功率1000W工作的電吹風(fēng)供電，電路中的電流約為故C錯誤；D.當(dāng)電路中接入阻值為10Ω的電阻時，電路中的電流接入電動機后，電路為非純電阻電路，電路中的電流不等于22A，故D錯誤。故選B。5.答案：C解析：交流電的電流方向每周期改變2次，若交流的方向每秒鐘改變100次，則它的頻率為50Hz，周期為0.02s；故選C。6.答案：D解析：矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流，產(chǎn)生的正弦式交流電，故A錯誤；矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，若從中性面計時，則產(chǎn)生按正弦規(guī)律