2014 高考物理(人教)一轮复习讲义 第 1 讲 交变电流的产生和描述 第 1 讲 交变电流的产生和描述 一、交变电流1.交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流.2.正弦交变电流的产生(如图所示):将线圈置于(1)匀强磁场中;(2)绕垂直于磁场方向的轴;(3)匀速转动.3.中性面(1)定义:与磁场方向垂直的平面.(2)特点① 穿过线圈的磁通量最大;磁通量的变化率为零;感应电动势为零.② 线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次;线圈转动一周,两次经过中性面,电流方向改变两次.二、交变电流的图象及正弦交变电流的函数表达式1.交变电流的图象(1)图象:如图(a)、(b)、(c)、(d)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(a)所示.(2)正弦交变电流的图象(如图所示) 2.正弦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=Emsin_ωt.(2)负载两端的电压 u 随时间变化的规律:u=Umsin_ωt.(3)电流 i 随时间变化的规律:i=Imsin_ωt.其中 ω 等于线圈转动的角速度,Em=nBSω.三、描述交变电流的物理量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).公式表达式为 T=2πω .(2)频率 f:交变电流在 1 s 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=1f或 f=1T.2.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:交变电流的电流或电压所能达到的最大值,也叫最大值. (3)有效值:① 根据电流的热效应来定义.② 用直流电压、电流表征交流电压、电流. ③ 正弦交流电的有效值Em. 1.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化图象如图所示,下列说法中正确的是( )A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当 e 转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大答案: D2.如图甲所示,矩形线圈 abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生的交流电如图乙所示,设沿 abcda 方向为电流正方向,则( )A.乙图中 Oa 时间段对应甲图中 A 至 B 图的过程B.乙图中 c 时刻对应甲图中的 C 图C.若乙图中 d 等于 0.02 s,则 1 s 内电流的方向改变了 50 次D....