第1讲交变电流的产生和描述 ⑦归纳核心考点)《体验双基考题 2)聚焦·典例精析 4课时提能演练 MYKONGLONG
第1讲 交变电流的产生和描述
归纳·核心考点 考点1交变电流、交变电流的图象 ○基础回扣 1.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 (2)图象:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流.其中按正弦 规律变化的交变电流叫正弦交流电,如图甲所示 MYKONGLONG
1.交变电流 (1)定义:_______和_______都随时间做周期性变化的电流. (2)图象:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流.其中按正弦 规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图甲所示. 考点1 交变电流、交变电流的图象 大小 方向
2.正弦交流电的产生和图象描述 (1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速 转动 (2)图象:用以描述交流电随时间变化的规律,如果线圈从中性 面位置开始计时,其图象为正弦曲线如图甲所示 MYKONGLONG
2.正弦交流电的产生和图象描述 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕_____________方向的轴匀速 转动. (2)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性 面位置开始计时，其图象为________曲线.如图甲所示. 垂直于磁场 正弦
Q深化拓展 1.中性面的两个特点 (1)线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,A=0感应电 动势为零 (2)线圈每经过中性面时,线圈中的电流改变方向,线圈转动 周两次经过中性面,所以一个周期内电流方向改变两次 2.由正弦交流电的图象可得到的三个信息 (1)交变电流的最大值 (2)期T(频率f-) (3)任意时刻线圈中产生的电流的大小和方向 MYKONGLONG
1.中性面的两个特点 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大， 感应电 动势为零. (2)线圈每经过中性面时，线圈中的电流改变方向，线圈转动一 周两次经过中性面，所以一个周期内电流方向改变两次. 2.由正弦交流电的图象可得到的三个信息 (1)交变电流的最大值. (2)周期T(频率 ). (3)任意时刻线圈中产生的电流的大小和方向. =0, t 1 f= T
O对点训练 (2011·天津高考)在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线 垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象 如图乙所示,则() B e/v 311 0.0 02 3l1 甲 MYKONGLONG
(2011·天津高考)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线 垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象 如图乙所示，则( )
A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311V D.线框产生的交变电动势频率为100Hz MYKONGLONG
A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01 s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311 V D.线框产生的交变电动势频率为100 Hz
解析】选B.由题图乙可知该正弦交变电动势的电压最大值为 311v,周期等于0.025,因此,根据正弦交变电动势的最大值 与有效值之间的关系式E得知选项C错误;又则辣率 f=50Hz,选项D错误;当t=0.005s时,Em=311V,取得最大 值,穿过线圈的磁通量变化率最大,选项A错误;当t=0.015 时,交变电压及电流方向发生改变,电压值最小等于零,线框 平面与中性面重合,选项B正确 MYKONGLONG
【解析】选B．由题图乙可知该正弦交变电动势的电压最大值为 311 V，周期等于0.02 s，因此，根据正弦交变电动势的最大值 与有效值之间的关系式 得知选项C错误；又 则频率 f=50 Hz，选项D错误；当t=0.005 s时，Em=311 V，取得最大 值，穿过线圈的磁通量变化率最大，选项A错误；当t=0.01 s 时，交变电压及电流方向发生改变，电压值最小等于零，线框 平面与中性面重合，选项B正确. Em E= 2 1 f= T
考点2正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 ○基础回扣 1.周期和频率 (1)周期(T):交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所 需的时间,单位是秒(s),公式T=2 (2)频率(f):交变电流在1s内完成周期性变化的次数,单位是 赫兹(Hz) (3)周期和频率的关系:T=f或f=T MYKONGLONG
考点2 正弦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 (2)频率(f)：交变电流在1 s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=____. 一次周期性 2 T= . 1 f 1 T 次数
2.正弦交流电的瞬时值表达式 若n匝面积为S的线圈以角速度o绕垂直于匀强磁场方向的轴匀 速转动,从中性面开始计时,其瞬时值表达式为e= 用EaHB表亲电动势最大值,则有 e= Esingt.其电流大小为i=e= m snot= Lingt RR 3.交变电流的四值 (1)瞬时值:它反映不同时刻交流电的大小和方向,正弦交流电 瞬时值表达式为:e= Esingt,i= Easing,u= Usino t.应 当注意必须从中性面开始计时 (2)最大值:也叫峰值,它是瞬时值的最大值,它反映的是交流 电大小的变化范围,当线圈平面跟磁感线平行时,交流电动 势最大,其值为En=nB0(转轴垂直于磁感线) MYKONGLONG
2.正弦交流电的瞬时值表达式 若n匝面积为S的线圈以角速度ω绕垂直于匀强磁场方向的轴匀 速转动，从中性面开始计时，其瞬时值表达式为e=______________， 用Em=nBSω表示电动势最大值，则有 e=Emsinωt.其电流大小为 =Imsinωt 3.交变电流的四值 (1)瞬时值：它反映不同时刻交流电的大小和方向，正弦交流电 瞬时值表达式为：e=Emsinωt，i=Imsinωt,u=__________.应 当注意必须从中性面开始计时. (2)最大值：也叫峰值，它是瞬时值的最大值，它反映的是交流 电大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线_______时，交流电动 势最大，其值为Em= _______(转轴垂直于磁感线). nBSωsinωt Em e i= = sin t R R Umsinωt 平行 nBSω
(3)平均值:可用法拉第电磁感应定律E=n2来求 (4)有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的: 让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内 产生的热量相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的 有效值正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是:E= MYKONGLONG
(3)平均值：可用法拉第电磁感应定律 来求. (4)有效值：交变电流的有效值是根据电流的________规定的： 让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在___________内 产生的_______相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的 __________.正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是： E= ____Em、I= ____ Im,U= ____ Um. E=n t 热效应 相同的时间 热量 有效值 1 2 1 2 1 2