2013屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章 交變電流 10.1 交變電流的產(chǎn)生和描述 課件資料

1、第1節(jié)交變電流的產(chǎn)生和描述,一、交變電流的產(chǎn)生 1交變電流：強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做 變化的電流叫做交變電流 2正弦交變電流的產(chǎn)生：將線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞垂直于磁感線的軸 ，線圈中就會(huì)產(chǎn)生正(余)弦交變電流 3中性面 (1)定義：與磁場(chǎng)方向 的平面 (2)特點(diǎn) 線圈位于中性面時(shí)， 穿過線圈的磁通量 ， 磁通量的變化率為 ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過中性面，線圈每經(jīng)過 ，電流的方向就改變一次,周期性,勻速轉(zhuǎn)動(dòng),垂直,最大,零,零,中性面,二、交變電流的變化規(guī)律 N匝面積為S的線圈以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從某次經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，則e ，用Em表示峰值，則Em ，電流 i . 三、描述交變電流的物

2、理量 1周期和頻率 (1)周期T：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的 ； (2)頻率f：交變電流在1 s內(nèi)完成 的次數(shù)，單位是Hz. (3)周期和頻率的關(guān)系 T 或f .,NBSsint,NBS,Imsint,時(shí)間,周期性變化,2交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù) (2)峰值：交變電流的電流或電壓所能達(dá)到的 (3)有效值：讓交流與恒定電流通過相同的電阻，如果它們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi) 相等，則這個(gè)恒定電流I、恒定電壓U就是這個(gè)交變電流的有效值 (4)正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系 I U E .,最大值,產(chǎn)生的熱量,解析：交流電的

3、大小和方向做周期性變化，只有大小變化的電流不是交流電 答案：BCD,答案：C,答案：B,4.如圖所示，n50匝的矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab20 cm，bc25 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且通過線圈的中軸線OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度50 rad/s，線圈的總電阻r1 ， 外電路電阻R9 .試求： (1)線圈在圖示位置(線圈平面與磁感線平行)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??； (2)1 min時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.,解析：(1)線圈在圖示位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大， EmnBSnBabbc， 代入數(shù)值得Em50 V.,答案：(1)50 V(2)6.75103 J,正弦式電流的

4、變化規(guī)律,1正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí)),例1如圖(a)所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度逆 時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)若以線圈平面與磁 場(chǎng)夾角45時(shí)如圖(b)為計(jì)時(shí)起 點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流 方向?yàn)檎?，則下列四幅圖中正確的是(),思路點(diǎn)撥確定感應(yīng)電流的變化圖象，應(yīng)從三個(gè)方面分析：(1)感應(yīng)電流的方向，(2)感應(yīng)電流的大小，(3)感應(yīng)電流大小的變化趨勢(shì)從而排除錯(cuò)誤選項(xiàng)，確定正確選項(xiàng),答案D,答案：B,對(duì)交變電流四值的比較和理解,1交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較,2.對(duì)交變電流有效值的理解 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效

5、應(yīng)(電流通過電阻生熱)進(jìn)行定義的，所以進(jìn)行有效值計(jì)算時(shí)，要緊扣電流通過電阻生熱(或熱功率)進(jìn)行計(jì)算注意“三同”：即“相同電阻”，“相同時(shí)間”內(nèi)產(chǎn)生 “相同熱量”計(jì)算時(shí)“相同時(shí)間”要取周期的整數(shù)倍，一般取一個(gè)周期,思路點(diǎn)撥由磁場(chǎng)情況和線圈轉(zhuǎn)動(dòng)情況可確定瞬時(shí)值表達(dá)式，電壓表和電流表的示數(shù)為電路中電壓和電流的有效值，而電荷量的計(jì)算則需用該時(shí)間內(nèi)的平均值,2某交變電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示， 則此交變電流的頻率為_Hz.若將此電壓 加在10 F的電容器上，則電容器的耐壓值不 應(yīng)小于_ V；若將該電壓加在一阻值為 1 k的電阻器上，該電阻器正好正常工作，為 了避免意外事故的發(fā)生，該電路中保險(xiǎn)絲的額定電

6、流不能低于_ A.,答案：502000.15,1.如圖是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的() A周期是0.01 s B最大值是311 V C有效值是220 V D表達(dá)式為u220sin 100t(V),答案：BC,2.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示，則() At0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零 Bt0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合 C線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311 V D線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100 Hz 解析：由圖象知，該交變電流電動(dòng)勢(shì)峰值為311 V，交變電動(dòng)勢(shì)頻率為f50 Hz，C、D錯(cuò)；t0.005 s時(shí)，e311 V，磁通量變化最快，t0.01 s時(shí)，e0，磁通量最大，線圈處于中性面位置，A錯(cuò)、B對(duì) 答案：B,答案：AC,4先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電第一次燈泡兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化(如圖甲所示)；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示若甲、乙圖中的U0、T所表示的電壓、周期值是相