2025届高考物理一轮复习第11单元交变电流传感器1交变电流的产生和描述学案新人教版.docxVIP

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第1讲交变电流的产生和描述

学问点一交变电流、交变电流的图象

1.交变电流：________和________都随时间做周期性变更的电流．

最常见的交变电流是________交变电流．

2．正弦沟通电的产生及图象

(1)产生

①产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕____________方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流．

②两个特别位置及其特点

两个特别位置

示意图

特点

中性面(磁场

方向垂直)

Φ最大，ΔΦΔt＝0，e

与中性面

垂直的位置

Φ＝0，ΔΦΔt最大，e最大，

(2)图象

用以描述交变电流随时间变更的规律，假如线圈从中性面位置起先计时，则其图象为________曲线，如图所示．

(3)变更规律(线圈在中性面位置起先计时)：

①电动势e随时间变更的规律：e＝________.

②路端电压u随时间变更的规律：u＝Umsinωt＝____________.

③电流i随时间变更的规律：i＝Imsinωt＝____________，其中Em＝________.

学问点二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更(线圈转动一周)所须要的时间，国际单位是秒(s)．公式：T＝2πω

(2)频率f：________________________________次数，单位是赫兹(Hz)．

(3)周期和频率的关系：T＝________或f＝________.

2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值

瞬时值

交变电流某一______的值，是时间的函数

峰值

交变电流的电流或电压所能达到的______值

有效值

让沟通和直流通过相同阻值的电阻，假如它们在相同的时间内产生的______相等，就把这始终流的数值叫作这一沟通的有效值

平均值

交变电流图象中波形与横轴________与时间的比值

思索辨析

(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，肯定会产生正弦式交变电流．()

(2)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生变更．()

(3)沟通电压表和电流表测量的是沟通电的峰值．()

(4)交变电流的峰值总是有效值的2倍．()

(5)可以用平均值计算交变电流产生的热量．()

(6)沟通电路中电压表、电流表的示数都是有效值．()

(7)正弦交变电流14周期与12周期内电流的有效值

教材改编

1．[人教版选修3－2P31做一做改编]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()

A．沟通电B．直流电

C．恒定电流D．涡流

2．[人教选修3－2P35思索与探讨改编]某交变电流的i-t图象如图所示，则其电流的有效值为()

A．1.5AB．2AC.145AD.

考点一交变电流的产生及变更规律

自主演练

[多维练透]

1．[2024·海淀区模拟]如图所示，图(a)→图(b)→图(c)→图(d)过程是沟通发电机的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷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连接．下列说法正确的是()

A．图(a)中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变更率最大

B．从图(b)起先计时，线圈中电流i随时间t变更的关系是i＝Imsinωt

C．当线圈转到图(c)位置时，感应电流为0，且感应电流方向变更

D．当线圈转到图(d)位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b→a

2．如图甲所示，一个矩形导线框放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的固定轴OO′以角速度ω＝π2rad/s顺时针转动．若以线框平面与磁场方向垂直时(如图乙)为计时起点，并规定bc边中电流i的方向由b流向c时为正，则下列i-t

3.[2024·吉林长春模拟]一台小型发电机与计算机相连接，计算机能将发电机产生的电动势随时间变更的图象记录下来，如图甲所示，让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动，计算机记录了两次不同转速所产生正弦式交变电流的图象如图乙所示．则关于发电机先后两次的转速之比nanb、交变电流b电动势的最大值，下列说法正确的是()

A．3:2，1023VB．3:2，

C．2:3，1023VD．2:3，

4．[2024·河南商丘九校联考]矩形线圈在匀强磁场中转动，产生沟通电动势的瞬时值为e＝2202sin100πt(V)，则下列说法中正确的是()

A．当t＝0时，线圈平面与中性面垂直

B．当t＝1200

C．该沟通电不能击穿标注为“300V5