《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-第11章 第1講

交變電流傳感器第十一章考點內(nèi)容要求新課標卷真題考綱解讀交變電流、交變電流的圖像Ⅰ1.交變電流的產(chǎn)生及其各物理量的變化規(guī)律，應用交變電流的圖像解決問題．2．利用有效值的定義，對交變電流的有效值進行計算．3．理想變壓器原、副線圈中電流、電壓、功率之間的關系應用，變壓器動態(tài)變化的分析方法．4．遠距離輸電的原理和相關計算．5．傳感器的簡單使用，能夠解決與科技、社會緊密結合的問題.正弦交變電流的函數(shù)表達式、峰值和有效值Ⅰ理想變壓器Ⅱ2016Ⅰ卷16題，Ⅲ卷19題2015Ⅰ卷16題2014Ⅱ卷21題遠距離輸電Ⅰ實驗十二：傳感器的簡單使用第1講交變電流的產(chǎn)生和描述欄目導航01知識梳理回顧03隨堂限時集訓02考點各個擊破04配套訓練知識梳理回顧1一、正弦交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1．交變電流：__________和__________都隨時間做周期性變化的電流．2．正弦式交變電流(1)定義：按______________變化的交變電流，簡稱正弦式交變電流．(2)產(chǎn)生：當閉合線圈由中性面位置開始在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸________轉動時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢隨時間而變化的函數(shù)是正弦函數(shù)．大小方向正弦規(guī)律勻速nBSωsinωt

nBSω

Emsinωt

Imsinωt

夯基題組1．(2017年天津校級期中)如圖所示，一個矩形線圈在勻強磁場中繞一固定軸勻速轉動．當線圈處于圖中所示位置時(

)A．磁通量和磁通量的變化率最大，感應電動勢最小B．磁通量、磁通量的變化率和感應電動勢都最大C．磁通量最小，磁通量的變化率和感應電動勢最大D．磁通量、磁通量的變化率和感應電動勢都最小【答案】C2．(2017年臨沂校級期中)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產(chǎn)生的電動勢如圖所示，則(

)A．t＝0時線圈通過中性面B．t2時線圈中磁通量最大C．t3時線圈中磁通量變化率最大D．t4時線圈中磁通量變化率最大【答案】D【解析】t＝0時刻感應電動勢最大，磁通量為零，此時線圈與中性面相互垂直，故A錯誤．t2時刻感應電動勢最大，線圈平面與中性面垂直，磁通量為零，故B錯誤．t3時刻線圈通過中性面，感應電動勢為零，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，磁通量變化率為零，最小，故C錯誤．t4時刻線圈中感應電動勢最大，磁通量變化率最大，故D正確．次數(shù)220V

0.02s

50Hz

100

某一時刻最大數(shù)值熱量

【答案】B4．(多選)(2017屆蘭州校級模擬)如圖甲所示為一發(fā)電機原理圖．與理想變壓器的原線圈相連，原副線圈匝數(shù)之比為22∶1.副線圈輸出的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．發(fā)電機線圈電阻忽略不計．則(

)甲乙【答案】AD考點各個擊破21．正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時)考點1交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律2.對中性面的理解(1)中性面是與磁場方向垂直的平面，是假想的參考面．(2)線圈平面位于中性面時，穿過線圈平面的磁通量最大，而磁通量的變化率為零，產(chǎn)生的感應電動勢為零．(3)線圈平面與中性面垂直時，穿過線圈平面的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應電動勢最大．(4)線圈每經(jīng)過中性面一次，電流方向就改變一次，線圈轉動一周．兩次經(jīng)過中性面，所以電流的方向改變兩次．3．確定交變電流瞬時值表達式的基本思路(1)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖像或由公式Em＝nBSω求出相應峰值．(2)明確線圈的初始位置，找出對應的函數(shù)關系式．如果：①線圈從中性面開始轉動，則i－t圖像為正弦函數(shù)圖像，函數(shù)式為i＝Imsinωt.②線圈從垂直中性面開始轉動，則i－t圖像為余弦函數(shù)圖像，函數(shù)式為i＝Imcosωt.解析：從線圈轉過中性面的位置開始計時，所以電流在開始時為0.線圈在勻強磁場中繞軸逆時針勻速轉動時切割磁感線，產(chǎn)生電流．根據(jù)右手定則可以判定乙圖中O

a段感應電流為正方向，且大小在增大．根據(jù)楞次定律則有感應電流方向為abcda.根據(jù)法拉第電磁感應定律則有感應電流的大小在增大．所以對應甲圖中A至B圖的過程，故A正確．乙圖中c時刻，感應電流最大，則磁通量的變化率最大，即磁通量最小，而C圖的磁通量最大，故B錯誤．若乙圖中d等于0.02s，則周期為0.02s，則交流電的頻率為50Hz.而一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，所以1s內(nèi)電流的方向改變了100次，故C錯誤．若b為0.02s，則周期為0.04s，交流電的頻率為25Hz，故D錯誤．答案：A練1

(多選)(2017年南安校級期末)矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉動時，線圈跟中性面重合的瞬間，下列說法正確的是(

)A．線圈中的磁通量為零B．線圈中的感應電動勢最大C．線圈的每一邊都不切割磁感線D．線圈所受到的磁場力為零【答案】CD【解析】在中性面時，線圈與磁場垂直，磁通量最大．在中性面時，沒有邊切割磁感線，感應電動勢為零，通過線圈的磁通量變化率為零．故C、D正確，A、B錯誤．正弦式電流產(chǎn)生原理，抓住兩個特殊位置的特點：線圈與磁場垂直時，磁通量最大，感應電動勢為零；線圈與磁場平行時，磁通量為零，感應電動勢最大．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時，線圈中產(chǎn)生正弦