高考物理知識(shí)體系總論：交變電流的產(chǎn)生描述

學(xué)霸推薦交變電流的產(chǎn)生描述知識(shí)體系梳理優(yōu)秀同齡人的陪伴

讓你的青春少走彎路交變電流的產(chǎn)生描述部分是選修3-2的重點(diǎn)內(nèi)容，主要考察內(nèi)容就是電磁感應(yīng)的深化應(yīng)用問題，考察交流電的產(chǎn)生和遠(yuǎn)距離輸電的特點(diǎn)，同學(xué)要重視條件和特點(diǎn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行題型鞏固。使用說明-內(nèi)容說明01目

錄梳理知識(shí)體系CONTENTS02解決經(jīng)典問題實(shí)例PA

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1梳理知識(shí)體系DREAMOFTHEFUTURE交變電流的產(chǎn)生和描述大

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架知識(shí)點(diǎn)一交變電流、交變電流的圖象知識(shí)點(diǎn)二正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值交變電流的產(chǎn)生和描述考點(diǎn)一?正弦交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律考點(diǎn)二?交變電流有效值的計(jì)算考點(diǎn)考點(diǎn)三?交變電流“四值”的應(yīng)用交變電流的產(chǎn)生和描述大

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架1.交變電流(1)定義：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流。(2)按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流。知識(shí)點(diǎn)一交變電流、交變電流的圖象2.正弦交變電流的產(chǎn)生和圖象(1)產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)圖象：用以描述交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，如果線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)，其圖象為正弦曲線。如圖甲、乙、丙所示。交變電流的產(chǎn)生和描述大

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架1.周期和頻率(1)周期(T)：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間，單位是秒(s)，公式T＝2π/ω。知識(shí)點(diǎn)二正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值(2)頻率(f)：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位是赫茲(Hz)。(3)周期和頻率的關(guān)系：T＝1/f或f＝1/T。2.正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí))(1)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的規(guī)律：e＝Emsinωt。(2)負(fù)載兩端的電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律：u＝Umsinωt。(3)電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：i＝Imsinωt。其中ω等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，Em＝nBSω。交變電流的產(chǎn)生和描述大

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架知識(shí)點(diǎn)二正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值3.交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值(1)瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)。(2)峰值：交變電流(電流、電壓或電動(dòng)勢(shì))所能達(dá)到的最大的值，也叫最大值。(3)有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值叫做交變電流的有效值。對(duì)正弦式交變電流，其有效值和峰值的關(guān)系為：E＝E

/√2，U＝U

/√2，I＝I

/√2。mm`交變電流的產(chǎn)生和描述大

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架考點(diǎn)一?正弦交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律考點(diǎn)二?交變電流有效值的計(jì)算考點(diǎn)2.正弦式交變電流的變化規(guī)律磁通量：Φ＝Φ

cosωt；電動(dòng)勢(shì)：e＝E

sinωt；考點(diǎn)三?交變電流“四值”的應(yīng)用mm電流：i＝Imsinωt。交變電流的產(chǎn)生和描述大

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架考點(diǎn)一?正弦交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律有效值的計(jì)算方法：(1)正弦式交流電的有效值：I＝(Im)/√2，U＝(U

)/√2，E＝(E

)/√2考點(diǎn)二?交變電流有效值的計(jì)算考點(diǎn)mm(2)非正弦式交流電的有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算?？键c(diǎn)三?交變電流“四值”的應(yīng)用交變電流的產(chǎn)生和描述大

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架交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較考點(diǎn)一?正弦交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律考點(diǎn)二?交變電流有效值的計(jì)算考點(diǎn)考點(diǎn)三?交變電流“四值”的應(yīng)用交變電流的產(chǎn)生和描述知識(shí)樹原圖PA

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2利用知識(shí)體系框架來解題DREAMOFTHEFUTURE經(jīng)典例題1如圖所示，面積均為S的單匝線圈繞其對(duì)稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)e＝BSωsinωt的圖是(??)答案解析1答案解析：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為e＝BSωsinωt，由這一原理可判斷，A圖正確。經(jīng)典例題2通過一阻值R＝100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s。電阻兩端電壓的有效值為(??)A.12VC.15VB.4√10VD.8√5V答案解析2答案解析：由有效值定義可得（U2/R）×1s＝(0.1A)2×R×0.4s×2＋(0.2A)2×R×0.1s×2，其中R＝100Ω，可得U＝4√10V，故B正確。經(jīng)典例題3如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。沿著OO′方向觀察，線圈沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為L

，ad邊的邊長為L

，21線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)(??)A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBL2ωC.穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大D.線圈ab邊所受安培力的大小為n2B2L1L2ω/R答案解析3答案解析：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示的位置時(shí)，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，故選項(xiàng)A正確；穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為nBL1L2ω，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；圖示時(shí)刻，ab邊中的電流與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)ab不受安培力，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。經(jīng)典例題4答案解析4PA

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3回顧落實(shí)DREAMOFTHEFUTURE要點(diǎn)①大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流為交變電流；②記住交變電流的T、f、峰值、有效值、瞬時(shí)值表達(dá)式；③有效值的計(jì)算是重點(diǎn)，要滿足三個(gè)一樣，電阻一樣、時(shí)間一樣，產(chǎn)生