【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第1课时 交表电流的产生及其规律课件 人教大纲版VIP专享VIP免费

考纲要求三年考情热点考向考点要求2007年2008年2009年交流发电机及其产生正弦式交变电流的原理，正弦式交变电流的图象和三角函数表达，最大值与有效值，周期与频率Ⅱ北京理综(T17·选择)山东理综(T18·选择)天津理综(T16·选择)宁夏理综(T19·选择)山东理综(T20·选择)广东物理(T5·选择)天津卷(T18·填空)福建卷(T16·选择)重庆卷(T18·选择)1.正弦交变电流的产生、变化规律、图象．2．交流电的最大值、瞬时值、有效值和平均值的问题．以上均是命题的热点，常以选择题形式出现.电阻、电感和电容对交变电流的作用Ⅰ第十三章交变电流电磁场和电磁波第1课时交变电流的产生及其规律1．交变电流：大小和都随时间做变化的电流，简称交流(AC)．2．正弦式交变电流(如图13－1－1所示)(1)定义：按变化的交变电流．(2)产生：将闭合矩形线圈置于磁场中，并绕方向的轴做转动．方向周期性正弦规律匀强垂直于磁场匀速图13－1－1(3)中性面：与磁场方向的平面．(4)正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)：垂直(1)线圈各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即感应电流等于零．(2)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，但磁通量的变化率为零．(3)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的．(4)线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次．1．线圈平面和中性面平行时，有哪些特点？2．线圈平面跟中性面垂直时，有哪些特点？(1)磁通量为零．(2)磁通量的变化率最大．(3)感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变．3．交变电流瞬时值表达式的书写基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式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．如：①线圈从中性面开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsinωt.②线圈从垂直中性面开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝Imcosωt.1．如图13－1－2所示，矩形线圈边长为ab＝20cm，bc＝10cm，匝数N＝100匝，磁场的磁感应强度B＝0.01T．当线圈以n＝50r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求：(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2)从线圈开始转起动，经0.01s时感应电动势的瞬时值．解析：(1)线圈的角速度为ω＝2πn＝100πrad/s，产生的感应电动势的最大值为Em＝NBωS＝NBω·ab·bc＝6.28V.又刚开始转动时线圈平面与中性面夹角为30°＝π/6，故线圈中交变电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin(ωt＋π/6)＝6.28sin(100πt＋π/6)V.(2)把t＝0.01s代入上式，可得此时感应电动势的瞬时值：e＝3.14V.答案：(1)e＝6.28sin(100πt＋π/6)V(2)3.14V1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成变化(线圈转一周)所需的时间，单位是．公式：T＝.(2)频率f：交变电流在1s内完成周期性变化的，单位是赫兹(Hz)．(3)周期和频率的关系：T＝或f＝.一次周期性秒(s)次数2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一的值，是时间的函数．(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的．(3)有效值：让交流与恒定电流通过的电阻，如果它们在一个周期内产生的相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的．时刻最大值热量相同有效值(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝U＝E＝.(5)平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围的面积跟时间的比值，其数值可以用＝计算．1．交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值Em＝nBSωIm＝Em/(R＋r)讨论电容器的击穿电压由感应电动势的最大值公式Em＝nBSω得，Em仅由n、B、S、ω四个物理量所决定，与轴的具体位置和线圈的形状都无关．有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值(1)计算与电流的热效应有关的量(如功、功率、热量等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值计算通过电路截面的电荷量对正(余)弦交流电有：2．对交变电流有效值的理解交变电源的有效值是根据电流的热效应进行定义的，所以进行有效值...