新课标高考物理一轮复习第十章交变电流传感器第1讲交变电流的产生和描述教案.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 第十章 交变电流 传感器 【研透全国卷】 从近几年高考试题来看,高考对本章内容的考查重点有:交变电流的有效值、瞬时值,变压器的原理及应用,远距离输电等知识 .其中针对变压器的原理及应用的题目出现频率较高,常以选择题的形式考查,分值一般为 6 分 . 预测在 2018 年高考中,对交流电的考查仍会集中在有效值、瞬时值的计算上,还会综合变压器、远距离输电等知识进行考查 . 考点 内容 要求 题型 实验必考 一、交变电流的产生及描述 交变电流、交变电流的图象 选择 1.实验内容 传感器的简单应用 2.命题形式 填空 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 二、变压器、电能
2、的输送 理想变压器 选择、计算 远距离输电 第 1 讲 交变电流的产生和描述 知识点一 交变电流、交变电流的图象 1.交变电流 (1)定义: 和 都随时间做周期性变化的电流 . (2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流 . 2.正弦式交变电流的产生和图象 (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 . 答案: 1.(1)大小 方向 2.(1)垂直于磁场 知识点二 正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值 【 精品教育资源文库 】 1.周期和频率 (1)周期 (T):交变电流完成
3、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 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 . 2.正弦式交变电流的函数表达式 (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 . (2)负载两端的电压 u 随时间变化的规律: u . (3)电流 i 随时间变化的规律: i .其中 等于线圈转动的 , Em . 3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值 (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 (电压或电动势 )所能达到的最大的值,也叫最大值
4、 . (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为: E , U , I . 答案: 1.(1)一次周期性 (2)次数 (3)1f 1T 2.(1)Emsin t (2)Umsin t (3)Imsin t 角速度 nBS 3.(3)Em2 Um2 Im2 (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)线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时,产生的感应电动势也最大 .( ) (3)线圈经过中性面时产生的感应电动势最大 .( ) (4)在一 个周期内,正弦交流电的方向改变两次 .( )
5、 (5)最大值和有效值之间的 2倍关系只适用于正弦 (余弦 )交流电 .( ) (6)交流电压表及交流电流表的读数均为峰值 .( ) 答案: (1) (2) (3) (4) (5) (6) 考点 正弦式交变电流的产生及变化规律 1.正弦式交变电流的产生 【 精品教育资源文库 】 (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: 线圈平面与中性面重合时, S B, 最大, t 0, e 0, i 0,电流方向将发 生改变 . 线圈平面与中性面垂直时, S B, 0, t 最大, e 最大, i 最大,电流方向不改变 . 2.正弦式交变电流的变化规律 (线圈在中性面位置开始
6、计时 ) 规律 物理量 函数表达式 图象 磁通量 mcos t BScos t 电动势 e Emsin t nBS sin t 电压 u Umsin t REmR rsin t 电流 i Imsin t EmR rsin t 考向 1 交流电的产生 典例 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 【 精品教育资源文库 】 B.当线圈
7、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 AC 考向 2 交流电的 变化规律 典例 2 (多选 )图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极 N、 S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场, ? 为交流电流表,线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO 沿逆时针方向匀速转动,从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示 .以下判断正确的是( ) 甲 乙 A.电流表的示数为 10 A B.线圈转动的角速度为 50 rad/s C.t 0.01 s 时,线圈平面与磁场方向平
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