2013版高中物理全程复习方略配套课件(鲁科版·福建)10.1交变电流的产生和描述.ppt

【自主解答】选A.图乙所示电流的最大值为Im=0.5 A，由欧姆 定律得Um=ImR=2.5 V.周期为T=0.01 s，ω= =200π rad/s， 所以R两端电压的表达式为u=2.5sin200πt (V)，A正确；该电 流的有效值为 电阻R消耗的电功率为P=I2R，解得P= 0.625 W，B错误；该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强 磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值 Em=nBSω为原来的2倍.电路中电流的有效值也是原来的2倍，为 2× A≠1 A.电流表的示数为有效值，C错误；图乙中的正 弦交变电流的有效值为 A.图丁所示的交变电流虽 然方向发生变化，但大小恒为0.5 A，可知D错误. 【互动探究】(1)某发光装置的发光电流为0.49 A，即通过该发光装置的电流大于等于0.49 A时才会发光，当该装置通过【例证2】中图乙所示的交流电时能发光吗？若能，1 min内该装置发光几次？ (2)【例证2】图乙中的交变电流经过一二极管后，其i -t图象如图所示，则该电流的有效值多大？ 【解析】(1)由于【例证2】图乙中的最大电流为Im=0.5 A 0.49 A，因此该装置能发光，且一个周期能发光两次，因为 T=0.01 s，所以1 min内发光次数为n= ×2=12 000次. (2)根据电流的热效应，一个周期内该电流产生的热量为Q= I2有 解得电流的有效值为I有=0.25 A. 答案：(1)能发光 12 000次 (2)0.25 A 【总结提升】交流电“四值”的比较 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 峰值 交变电流某 一时刻的值 计算线圈某时刻 的受力情况 最大的瞬 时值 讨论电容器的击 穿电压 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 （1）计算与电流的热效应有 关的量（如电功、电功率、电 热等） （2）电气设备“铭牌”上所 标的一般是指有效值 （3）保险丝的熔断电流为有 效值 （4）电表的读数为有效值 平均值 交变电流 图象中图 线与时间 轴所夹的 面积与时 间的比值 计算通过电路 截面的电荷量 考查内容 非正弦交流电有效值的计算 【例证】一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36 Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为( ) A. B. C. D. 【规范解答】选B.由法拉第电磁感应定律和欧姆定律 可得0～3 s内， 3～5 s内， 于是可作出i随时间变化的图象如图所示 第1讲 交变电流的产生和描述 考点1 交变电流、交变电流的图象 1 .交变电流 (1)定义:______和______都随时间做周期性变化的电流. (2)图象:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图甲所示. 大小 方向 2.正弦交流电的产生和图象描述 (1)产生：在匀强磁场里，线圈_____________方向的轴匀速转 动. (2)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性 面位置开始计时，其图象为______曲线.如图甲所示. 绕垂直于磁场 正弦 1.中性面的特点 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大， 感应电动势 为零. (2)线圈每经过中性面时，线圈中的电流改变方向，线圈转动一 周两次经过中性面，所以一个周期内电流方向改变两次. 2.由正弦交流电的图象可得到的信息 (1)交变电流的最大值. (2)周期T(频率 ). (3)任意时刻线圈中产生的电流的大小和方向. (2011·天津高考)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( ) A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01 s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311 V D.线框产生的交变电动势频率为100 Hz 【解析】选B．由题图乙可知该正弦交变电动势的电压最大值为 311 V，周期等于0.02 s，因此，根据正弦交变电动势的最大值 与有效值之间的关系式 得知选项C错误；又 则频率 f=50 Hz，选项D错误；当t=0.005 s时，Em=311 V，取得最大 值，穿过线圈的磁通量变化率最大，选项A错误；当t=0.01 s 时，交变电压及电流方向发生改变，电压值最小等于零，线框 平面与中性面重合，选项B正确. 考点2 正弦交变电流的函数表达式