度高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生和描述学案-人教版高三全册物理学案

第 1 讲 交变电流的产生和描述一、正弦式交变电流1.产生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(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变.3.电流方向的改变一个周期内线圈中电流的方向改变两次.4.交变电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关.5.交变电动势随时间的变化规律e＝nBSω sin ωt .自测 1 (多选)关于中性面，下列说法正确的是( )A.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C.线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D.线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次答案 AC二、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 1 次周期性变化所需要的时间，单位是秒(s).表达式为 T＝＝(n为转速).(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＝或 f＝.2.交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数.(2)最大值：交变电流或电压所能达到的最大的值.(3)有效值：让恒定电流和交变电流分别通过阻值相等的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就可以把恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值.(4)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系I＝，U＝，E＝.(5)交变电流的平均值：＝n，＝.自测 2 (多选)图 1 甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 OO′匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示，则( )图 1A.电流表的示数为 10 AB.线圈转动的角速度为 50 rad/sC.0.01 s 时线圈平面和磁场平行D.0.01 s 时通过线圈的磁通量变化率为 0答案 AD命题点一 交变电流的产生及变化规律1.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 规律物理量函数表达式图象磁通量Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt电动势e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt电压u＝Umsin ωt＝sin ωt电流i＝Imsin ωt＝sin ωt2.交变电流瞬时值表达式的书写(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式 Em＝nBSω 求出相应峰值.(2)明确线...