《课堂新坐标》2014届高考物理一轮复习配套word版文档：第十章 第1讲 交变电流的产生与描述.doc

第十章交变电流传感器 考　纲　要　求 高考频度 备　考　指　导 1.交变电流、交变电流的图象 ★★★ 2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值　 ★★★★ 3.理想变压器 ★★★ 4.远距离输电 ★★ 实验十一：传感器的简单使用 1.交变电流的产生及描述(e、u、i的瞬时值表达式、峰值、有效值、周期、频率)，特别是交流电的图象和有效值的计算是考查的热点． 2.变压器的原理，电压比、电流比及功率关系，远距离输电问题等是考查的重点． 3.掌握传感器的一些简单使用和一些敏感元件的基本原理. 第1讲　交变电流的产生和描述 (对应学生用书第168页) 正弦式交变电流的产生和变化规律 1.产生 如图10－1－1所示，将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁感线方向的轴做匀速转动． 图10－1－1 2．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＝Emaxsin_ωt. (2)电压u随时间变化的规律：u＝Umaxsin_ωt. (3)电流i随时间变化的规律：i＝Imaxsin_ωt. 其中ω等于线圈转动的角速度，Emax＝nBl1l2ω＝nBSω. 3．正弦式交变电流的图象(如图10－1－2所示) 图10－1－2 【针对训练】 1．图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是(　　) 【解析】　A、B选项中闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场且过线圈平面的转轴匀速转动，满足产生正弦式交变电流的条件，能产生正弦式交变电流；C选项中转轴平行于磁场，转动过程中，穿过线圈的磁通量始终为零，故C中不产生正弦式交变电流；D选项中虽然只有一半线圈在磁场中，但是始终有一边切割磁感线按照正弦规律产生感应电动势，且一边出时，另一边恰好入，保证转动过程中感应电动势连续按照正弦规律变化．故应选C. 【答案】　C 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(线圈转动一周)所需的时间，单位是秒(s)．公式表达式为T＝. (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、峰值、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)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值． (3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值． (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：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值，其数值可以用＝n计算． 【针对训练】 2．(2012·广东高考)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin 100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有(　　) A．最大值是50 V　　　　　　B．频率是100 Hz C．有效值是25 V D．周期是0.02 s 【解析】　交变电动势e＝Emaxsin ωt或e＝Emaxcos ωt，其中Emax为电动势的最大值，ω为角速度，有效值E＝，周期T＝，频率f＝.由e＝50sin 100πt知，Emax＝50 V，E＝ V＝25 V，T＝＝ s＝0.02 s，f＝＝ Hz＝50 Hz，所以选项C、D正确． 【答案】　CD 电感和电容对交变电流的影响 1.感抗 表示电感线圈对交变电流阻碍作用的大小． (1)线圈的自感系数越大，交变电流的频率越大，电感对交变电流的阻碍作用越大． (2)作用：通直流、阻交流(低频扼流圈)，通低频、阻高频(高频扼流圈)． 2．容抗 表示电容器对交变电流阻碍作用的大小． (1)电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小． (2)作用：通交流、隔直流；通高频、阻低频． 【针对训练】 3. 图10－1－3 如图10－1－3所示电路中，A、B为两相同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的是(　　) A．电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同 B．电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大 C．电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同 D．电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大 【解析】　电感线圈有通直流，阻交流的作用，电源为稳恒直流电源时，A、B亮度相同，选项A正确，B错误．电源为交流电源时，A灯比B灯亮度大，选项C错误，D正确． 【答案】　AD (对应学生用书第169页) 正弦交流电的图象和变化规律 1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 函数 图象 磁通量 Φ＝Φmaxcos ωt ＝BScos ωt