高考物理课标版一轮复习课件111交变电流的产生及其描述.ppt

*第十一章交变电流传感器-*--*-第1节交变电流的产生及其描述-*-基础夯实自我诊断一、交变电流1.定义大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流,简称“交流”。?2.图象如图所示:图甲、乙、丙、丁所示电流都属于交变电流,图戊所示电流属于恒定电流。?-*-基础夯实自我诊断二、正弦式交变电流的产生和变化规律1.产生如图所示,在匀强磁场里,线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,可产生正弦式交变电流,简称“正弦式电流”。?-*-基础夯实自我诊断2.中性面及其特点(1)定义:与磁场方向垂直的平面。?(2)特点:①线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零。?②线圈转动一周,2次经过中性面,线圈每经过中性?面一次,电流的方向就改变一次。-*-基础夯实自我诊断3.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,如图所示。?-*-基础夯实自我诊断4.变化规律(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=Emsinωt。?(2)电压u随时间变化的规律:u=Umsinωt。?(3)电流i随时间变化的规律:i=Imsinωt。?其中ω等于线圈转动的角速度,Em=nBl1l2ω=nBSω。?-*-基础夯实自我诊断三、描述交变电流的物理量1.周期和频率(1)周期(T):交变电流完成一次周期性变化,即线圈转一周所需要的时间,单位是秒(s),公式T=。?(2)频率(f):交变电流在单位时间内内完成周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz)。?2.交变电流的周期和频率的关系-*-基础夯实自我诊断3.交变电流的“四值”(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-*-基础夯实自我诊断如图为交流发电机线圈的平面图,设磁感应强度为B,线圈边长为l,匝数为n,以O1O2为起点、角速度ω匀速转动,经过时间t转至实线位置,试推导此时线圈中感应电动势的表达式。-*-基础夯实自我诊断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面垂直的瞬间,线圈中的感应电流最小答案答案关闭AC-*-基础夯实自我诊断2.家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现的,由截去部分的多少来调节电压,从而实现灯光的可调,比用变压器调压方便且体积较小。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示,若用多用电表测灯泡两端的电压,多用电表示数为()答案解析解析关闭答案解析关闭-*-基础夯实自我诊断-*-答案BD-*-基础夯实自我诊断4.(多选)一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象如图所示,根据图象可以判定()A.交变电流的频率f=0.02HzB.交变电流的有效值I=10AC.交变电流瞬时值表达式为i=20sin0.02tAD.在t=时刻,电流的大小与其有效值相等答案解析解析关闭答案解析关闭-*-考点一考点二考点三交变电流的产生及变化规律(师生共研)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,=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。(3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次。(4)交变电动势的最大值Em=nBSω,与转轴位置无关,与线圈形状无关。-*-考点一考点二考点三2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)-*-考点一考点二考点三-*--*-答案D