2013届高考物理(人教版)一轮复习课件第10单元交变电流 传感器第1讲 交变电流产生与描述.pptVIP

? ;【考纲要求】;1.交变电流.交变电流的图象　Ⅰ 2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值　Ⅰ 3.理想变压器　Ⅰ 4.远距离输电　Ⅰ 5.实验:传感器的使用;? ;1.交变电流:大小和方向都随时间做①周期性变化的电流.如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流.其中按②正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流.如图(a)所示.;(1)两个特殊位置;(2)变化规律;1.周期、频率、角速度;物理量;有效值;平均值;(2)若图象部分是正弦交变电流,其中的?T和?T部分的有效值可直接 应用I=?,U=?的关系.;1.(2012年山东泰安模拟)一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示,则下列说法正确的是?(　????);【解析】由Φ-t图知,t=0时,Φ最大,即线圈处于中性面位置,此时e=0,故A、D两项错误;由图知T=0.04 s,在t=0.01 s时,Φ=0,?最大,e最 大,则B项正确;在t=0.02 s时,Φ最大,?=0,e=0,则C项错误.;2.(2012年北京海淀区模拟)先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电.第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示);第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示.若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期是相同的,则以下说法正确的是?(　????);D.第一、第二次灯泡的电功率之比是1∶5;3.(2012年浙江湖州模拟)在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为50 Ω,若在a、b间加上如图乙所示的交流电压,则下列说法错误的是? (　????);C.产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s;4.(2012年辽宁本溪模拟)如图所示,单匝闭合线框在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴OO匀速转动,在转动过程中,穿过线框的最大磁通量为Φm,线框中的最大感应电动势为Em,下列说法中正确的是? (　????);框中产生的感应电动势按正弦规律变化,在穿过线框的磁通量为?的时刻,线框中的感应电动势大于?,A错误;在穿过线框的磁通 量为?的时刻,线框的感应电动势等于?,B正确;线框每转动一周, 线框中感应电流的方向改变两次,C错误;由Em=BSω=Φmω解得线框转动的角速度ω=?,D正确.;一、交变电流的产生和变化规律;?例1　一个面积为S的单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中以其一 条边ab为转轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈中产生的感应电动势e与时间t的关系图象如图甲所示.感应电动势的最大值和周期可以从图中读出,则:;(2)画出t=0时刻线圈平面与磁感线间的相对位置关系.;【名师点金】解答本题时可按以下思路分析:;(2)t=0时线圈中感应电动势为最大值,故该时刻线圈与磁场的位置关系如图乙所示.;(3)由图象可知e=Emcos ωt=Emcos( ?·t),当t=?时,有e=Emcos(?·?)= Emcos? ;变式训练1　如图甲所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并沿过ab、cd中点的轴OO以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图乙所示)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是?(　????);【规范全解】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生的电流按正弦规律变化,由于t=0时,线圈的转动方向如图乙,由右手定则判断可得,此时ad中电流方向为由a到d,线圈中电流方向为a→d→c→b→a,与规定的电流正方向相反,电流为负值.又因为此时ad、bc两边切割磁感线的速度方向与磁场方向成45°角,由E=2Blv⊥,可得E=2×?Blv=?Em,即此时的电动势为最大值的?倍,电流 当然也是最大值的?倍,由图乙还能观察到,线圈在接下来45°的转 动过程中,ad、bc两边的切割速度越来越小,所以感应电动势应减小,感应电流也应减小,综合上述三点可知D项正确.;?例2　一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在 磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO以如图所示的角速度ω匀速运动,外电路电阻为R.;(2)求线圈转动过程中感应电动势的最大值.;【名师点金】由磁场分布情况和线圈转动情况可确定瞬时值表达式,电压表和电流表的示数为电路中电压和电流的有效值,而电荷量的计算则需用该时间内的平均值.;(2)Em=NBSω=NBωL2.;(4)电动势的有效值E=? ;(5)因为I平均=?=? ;(6)电流表显示干路电流的有效值,则读数为;?方法概述;变式训练2　图示是一个交流发电机的示意图,线框abcd处于匀强磁场中,此时线框平面与磁场方向平行.已知ab=bc=10 cm,B=1 T,线圈