人教版高考总复习一轮物理精品课件 第12单元 交变电流 电磁振荡 电磁波 传感器 第30讲 交变电流的产生及描述.ppt

;落实基础主干;落实基础主干;1.交变电流定义:大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流。

2.图像:用以描述交变电流随时间变化的规律,图a、b、c、d所示电流都属于交变电流,其中按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流,简称正弦式电流,如图a所示。;3.描述交变电流的物理量

(1)周期(T):交变电流完成一次周期性变化所需的时间。单位是秒(s),公式

(2)频率(f):交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(Hz)。;4.正弦式交变电流的产生和变化规律

(1)产生:在匀强磁场中,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的电流是正弦式交变电流。

(2)中性面:与磁感线垂直的平面称为中性面。

(3)变化规律表达式(线圈从中性面位置开始计时);(4)两个特殊位置的特点

①线圈平面转到中性面时,S⊥B,Φ最大,=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,最大,e最大,i最大,电流方向

不改变。

(5)一个周期内线圈中电流的方向改变两次。;[练一练]

1.判断下列说法对错

(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)交流电压表和电流表测量的是交变电流的峰值。()

(3)交变电流的峰值总是有效值的倍。()

(4)可以用平均值计算交变电流产生的热量。()

(5)求通过导体横截面的电荷量q=It,其中的I指的是有效值。();2.随着电子技术发展和应用的日趋广泛,无线话筒早已成为人们生活的一部分。实际上无线话筒是LC振荡电路在生活中的实际应用。某LC振荡电路某时刻磁场方向如图所示。判断下列说法对错。;3.(教材选择性必修第二册第50页演示改编)把发光颜色不同的两个二极管并联(该类二极管具有单向导电性,导通时发光),使两者正负极方向不同。当摇动如图所示的手摇发电机时,两个二极管交替发光,则流过其中一个二极管的电流是();突破命题视角;;解析题图示位置为中性面,磁通量最大,磁通量的变化率最小,电流最小,每经过一次中性面,电流方向就改变一次,故A、B、C错误;从题图示位置计时,线圈中电流i随时间t变化的关系式为,故D正确。;议题说法

书写交变电流瞬时值表达式的基本思路

1.??出角速度ω,ω==2πf。

2.确定正弦式交变电流的峰值,根据已知图像读出或由公式Em=NωBS求出相应峰值。

3.明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式。

例如:(1)线圈从中性面位置开始转动,则i-t图像为正弦函数图像,电流的瞬时值表达式为i=Imsinωt。

(2)线圈从垂直中性面位置开始转动,则i-t图像为余弦函数图像,电流的瞬时值表达式为i=Imcosωt。;变式练

(2023浙江金华一模)学了发电机的原理后,小明所在的研究小组设计了如下的方案,绕有n匝、边长为L的正方形金属线圈以ω的角速度匀速转动,某时刻线圈刚好转至OO,与水平线MN所决定的平面,磁感应强度为B,磁场方向水平向右,如图所示。线圈(电阻不计)外部连有阻值为R的电阻,则();答案A;;典例(多选)一交变电流的i-t图像如图所示,则对于该交变电流,下列说法正确的是();议题说法

求解交变电流有效值的方法

(1)结论法

(2)有效值定义法(非正、余弦式交变电流)

计算时要抓住“三同”,即“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”,列式求解时注意时间取一个周期。;;典例(多选)发电机的示意图如图甲所示,边长为L的正方形金属框,在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO轴转动,阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计,图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周();变式练

(2023浙江台州三校联考)交流发电机内部结构图如图甲所示,匝数为N的矩形线圈位置不变,磁体绕轴转动后,线圈中生成正弦式交变电流如图乙所示,其电动势峰值为Em,周期为T,回路总电阻为R,则在0~时间内通过矩形线圈某一截面的电荷量为();;总结提升

1.交变电流通过电感线圈时,由于电流时刻在变化,在线圈中就会产生自感电动势,而自感电动势总是阻碍原电流的变化,故电感线圈对交变电流产生阻碍作用。

2.线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,线圈的感抗就越大。;典例(多选)在如图所示的电路中,L1、L2、L3是三盏相同的灯泡。当a、b两端接6V交流电压时,三盏灯的发光情况相同。若将a、b两端接6V直流电压时,稳定后观察到的现象是()

A.L3比L2先亮

B.L1不亮,L2、L3的亮度相同

C.L1不亮,L2比L3亮

D.L1不亮,L3比L2亮;议题说法

电容器对交变电流的阻碍作用——容抗,表达式