物理（新课标）一轮复习教师用书：第十章 交变电流 传感器 第讲 交变电流的产生和描述 .docxVIP

学必求其心得，业必贵于专精

学必求其心得，业必贵于专精

学必求其心得，业必贵于专精

必考部分第十章交变电流传感器

【研透全国卷】

从近几年高考试题来看，高考对本章内容的考查重点有：交变电流的有效值、瞬时值，变压器的原理及应用，远距离输电等知识。其中针对变压器的原理及应用的题目出现频率较高,常以选择题的形式考查，分值一般为6分.

预测在2018年高考中，对交流电的考查仍会集中在有效值、瞬时值的计算上,还会综合变压器、远距离输电等知识进行考查.

考点

内容

要求

题型

实验必考

一、交变电流的产生及描述

交变电流、交变电流的图象

Ⅰ

选择

1.实验内容

传感器的简单应用

2.命题形式

填空

正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值

Ⅰ

二、变压器、电能的输送

理想变压器

Ⅱ

选择、计算

远距离输电

Ⅰ

第1讲交变电流的产生和描述

知识点一交变电流、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）按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流.

2。正弦式交变电流的产生和图象

(1）产生：在匀强磁场里,线圈绕方向的轴匀速转动。

（2)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线。

答案：1.（1)大小方向2。（1）垂直于磁场

知识点二正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值

1。周期和频率

（1)周期（T）：交变电流完成变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s），公式T＝eq\f(2π，ω）。

（2）频率(f）：交变电流在1s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＝。

2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)

（1)电动势e随时间变化的规律：e＝.

(2）负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝.

(3)电流i随时间变化的规律:i＝。其中ω等于线圈转动的,Em＝。

3。交变电流的瞬时值、峰值、有效值

（1)瞬时值：交变电流某一时刻的值,是时间的函数。

(2）峰值：交变电流(电压或电动势）所能达到的最大的值，也叫最大值。

（3）有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值.对正弦式交变电流,其有效值和峰值的关系为:E＝，U＝,I＝.

答案：1.（1)一次周期性(2)次数（3)eq\f（1，f）eq\f（1，T）

2。（1)Emsinωt(2)Umsinωt（3)Imsinωt角速度nBSω3.（3)eq\f（Em，\r(2)）eq\f(Um，\r(2)）eq\f（Im，\r（2)）

（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.（）

（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）线圈经过中性面时产生的感应电动势最大.()

（4）在一个周期内,正弦交流电的方向改变两次。（）

（5)最大值和有效值之间的eq\r(2）倍关系只适用于正弦（余弦）交流电。（）

（6)交流电压表及交流电流表的读数均为峰值.(）

答案：（1）(2）（3)（4)√（5）√(6）

考点正弦式交变电流的产生及变化规律

1。正弦式交变电流的产生

（1）线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

（2)两个特殊位置的特点:

①线圈平面与中性面重合时,S⊥B，Φ最大，eq\f（ΔΦ，Δt)＝0,e＝0，i＝0，电流方向将发生改变.

②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，eq\f(ΔΦ,Δt）最大，e最大，i最大，电流方向不改变。

2.正弦式交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）

规律

物理量

函数表达式

图象

磁通量

Φ＝Φmcosωt

＝BScosωt

电动势

e＝Emsinωt

＝nBSωsinωt

电压

u＝Umsinωt

＝eq\f(REm，R＋r）sinωt

电流

i＝Imsinωt

＝eq\f（Em,R＋r）sinωt

考向1交流电的产生

［典例1］（多选)如图所示为交流发电机示意图,线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体制作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接.关于其工作原理，下列分析正确的是（)

A.当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大

B。当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大

C。当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小

D。当线圈平面转到跟中性