高考物理总复习 第十一单元 交变电流 传感器 课时1 交变电流的产生和描述教师用书（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理教案VIP免费

课时1交变电流的产生和描述1.交变电流及其产生和图象(1)定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流。(2)图象:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流,如图甲所示。2.正弦式交变电流的描述(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T=2πω。②频率(f):交变电流在1s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)正弦式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=Emsinωt。其中ω等于线圈转动的角速度,Em=nBSω。②负载两端的电压u随时间变化的规律:u=Umsinωt。③电流i随时间变化的规律:i=Imsinωt。1.(2019太原尖草坪区第一中学考试)在如图所示的四种情况中,矩形线圈绕OO'轴匀速转动。不能产生交变电流的是()。答案A2.(2018浙江绍兴一中检测)(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AC3.(2018长沙雅礼中学模拟)(多选)图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()。(3)交变电流的瞬时值、峰值、有效值①瞬时值:交变电流在某一时刻的值,是时间的函数。②峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也叫最大值。③有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫作交变电流的有效值。对正弦式交变电流,其有效值和峰值的关系:E=Em❑√2,U=Um❑√2,I=Im❑√2。3.感抗和容抗(1)感抗:是对交流电的阻碍作用,交变电流通过线圈时,因为电流时刻在变化,所以自感现象不断发生,而自感电动势总是要阻碍电流的变化,这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用。电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示,线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,产生的自感电动势就越大,对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也越大。所以电感具有“通直流、阻交流,通低频、阻高频”的作用。(2)容抗:电容器对交变电流的阻碍作用。电容器接通电源时,电源使导线中自由电荷向某一方向做定向移动,电容器的两极板在此过程中由于电荷积累而产生电势差,因而阻碍点电荷的继续移动,这就是电容对交变电流的阻碍作用。电容器的电容越大,交变电流的频率越高,充、放电进行得越快,容抗就越小,可见电容器具有“隔直流、通交流,阻低频、通高频”的作用。A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50rad/sC.0.01s时,线圈平面和磁场平行D.0.01s时,通过线圈的磁通量变化率为0答案AD4.(2018福建福州一中开学测试)如图所示为某电器中电路的一部分,当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后,在其输出端得到可调大小的交流低频成分,那么下列有关各元器件的说法中,错误的是()。A.C1为高频旁路电容器,交流高频成分被该电容器短路B.R为滑动变阻器,它的滑片上下移动可以改变输出端电压的大小C.C2为隔直电容器,交流低频成分通过该电容输出D.C1的电容较大、C2的电容较小答案D5.(2019合肥第一次模拟)电阻R、电容器C和电感L是常用的电子元器件,如图所示,在频率为f的交流电路中,当开关S依次接R、C、L支路时,通过各支路的电流有效值相等。若将交变电流的频率提高到2f,其他条件不变,则下列几种情况可能的是()。A.通过R的电流有效值增大B.通过C的电流有效值增大C.通过L的电流有效值增大D.通过R、C、L的电流有效值均不变答案B1.(2017天津卷,6)(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω,则()。A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2J解析t=0时,Φ=0,故线圈平面平行...