交变电流的产生和描述-高考物理复习.pptx

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;;1.产生

在匀强磁场中线圈绕磁场方向的轴匀速转动.

2.两个特殊位置的特点

(1)线圈平面转到中性面时，S⊥B，Φ，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将.

(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，，e最大，i最大，电流方向.

3.一个周期内线圈中电流的方向改变次.;4.描述交变电流的物理量

(1)最大值

Em＝，与转轴位置，与线圈形状(均选填“有关”或“无关”).

(2)周期和频率

①周期(T)：交变电流完成变化所需的时间.单位是秒(s)，公式T＝.

②频率(f)：交变电流在单位时间内完成周期性变化的.单位是赫兹(Hz).

③周期和频率的关系：T＝或f＝.;?;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.

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2.线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大.()

3.线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流方向发生改变.

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4.当线圈从垂直中性面开始计时，产生的电动势按正弦规律变化，即e＝Emsinωt.();书写交变电流瞬时值表达式的技巧

(1)确定正弦交变电流的峰值：根据已知图像读出或由公式Em＝NBSω求出相应峰值.

(2)明确线圈的初始位置：

①若线圈从中性面位置开始计时，则i－t图像为正弦函数图像，函数表达式为i＝Imsinωt.

②若线圈从垂直中性面位置开始计时，则i－t图像为余弦函数图像，函数表达式为i＝Imcosωt.;例1(2023·广西柳州市模拟)为研究交变电流产生的规律，某研究小组把长60m导线绕制成N＝100匝的矩形闭合线圈，如图所示.现把线圈放到磁感应强度大小B＝0.1T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈可以绕其对称轴OO′转动.现让线圈从图示位置开始(t＝0)以恒定的角速度ω＝10πrad/s转动.下列说法正确的有

A.t＝0时，线圈位于中性面位置

B.t＝0.05s时，感应电流达到最大值

C.当bc＝2ab时，感应电动势的表达式为e＝2πsin10πt(V)

D.当ab＝ad时，感应电动势的有效值最大;t＝0时，线圈位于与中性面垂直的位置，故A错误；

线圈的周期为T＝＝0.2s，t＝0.05s时，线圈转过90°，到达中性面位置，此时磁通量最大，感应电流为零，故B错误；;例2(2023·江苏省高三月考)两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO′的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t＝0时刻，则下列说法正确的是

A.电路中存在周期为T的变化电流

B.t＝0时刻，回路中磁通量最大，电路中电流最大

C.t＝时刻，电流向左通过灵敏电流计

D.t＝时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大;在t＝时刻，金属绳向下运动，由右手定则可知，

电流向右通过灵敏电流计，故C错误；

在t＝0时刻和t＝时刻，磁通量的变化率最小，则电路中电流最小，

故B、D错误.;例3一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，内阻不计.转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直.产生的电动势随时间变化的规律如图所示，则

A.该交变电流的频率是0.4Hz

B.t＝0时刻，线圈恰好与中性面重合

C.t＝0.1s时，穿过线圈的磁通量最大

D.该交变电动势瞬时值表达式是e＝10cos5πt(V);在t＝0时刻，电动势最大，所以此时穿过线圈的磁通量为0，线圈和中性面垂直，故B错误；;;1.有效值

让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们相等，则这个恒定电流的电流I与电压U就是这个交变电流的有效值.

2.正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系;1.有效值等于峰值的，这一关系适用于所有交变电流.()

2.交变电流的有效值就是一个周期内的平均值.();例4阻值为R的电阻上通以如图所示的交变电流，则此交变电流的有效值为

A.1A B.A

C.2A D.3A;√;;;;;有效值;1.交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值.()

2.可以用平均值计算交变电流产生的热量.()

3.求通过导体横截面的电荷量q＝It，其中的I指的是有效值.();例6(多选)如图甲所示，标有“220V40W”的灯泡和标