（全国版）高考物理一轮复习 第12章 交变电流 传感器 第45课时 交变电流的产生和描述学案-人教版高三全册物理学案

第 45 课时 交变电流的产生和描述考点 1 交变电流的产生及变化规律1．交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。最常见的交变电流是正弦交变电流。2．正弦交流电的产生和图象(1)产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流。(2)两个特殊位置(3)变化规律(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 电压 u 随时间变化的规律：u＝sinωt。③ 电流 i 随时间变化的规律：i＝sinωt，其中 Em＝□nBSω。 [例 1] (2017·东北三省四校联考)(多选)如图所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交变电流的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交变电流的图象如图线 b 所示，以下关于这两个正弦交变电流的说法正确的是( )A．交变电流 b 电压的有效值为 VB．在图中 t＝0 时刻穿过线圈的磁通量均为零C．交变电流 a 的电压瞬时值 u＝10sin5πt(V)D．线圈先后两次转速之比为 3∶2解析 正弦交变电流 a 最大值 Um＝nBSω＝nBS·＝10 V，交变电流 b 的电压最大值 Um′＝nBS·，由题图可知 Ta＝0.4 s，Tb＝0.6 s，联立两式可得 Um′＝ V，交变电流 b 电压的有效值 U＝＝ V，A 正确。在 t＝0 时，交变电流产生的电动势为零，由法拉第电磁感应定律可知此时穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，B 错误。线圈的转速 n＝，则线圈先后两次转速之比为 3∶2，D 正确。交变电流 a 的电压瞬时值表达式 u＝Umsint，即u＝10sin5πt(V)，C 正确。答案 ACD1．两个特殊位置的特点(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。2．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式 Em＝nBSω 求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。① 若线圈从中性面位置开始转动，则 it 图象为正弦函数图象，函数式为 i＝Imsinωt。② 若线圈从垂直中性面位置开始转动，则 it 图象为余弦函数图象，函数式为 i＝Imcosωt。1.如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴 OO′以恒定的角速度 ω 转动，从图示位置开始计时，则在转过 180°这段时间内( )A．线圈中的感应电流一直...