浙江省高三物理復習 第10章 第1講交流電的產生及描述課件 新人教版

考點要求說明交變電流，交變電流的圖象正弦交變電流的函數(shù)表達式、峰值和有效值理想變壓器遠距離輸電新課標考綱對本講知識均只做了級要求，較舊考綱而言降低了要求，原則上應該不會出現(xiàn)難題、偏題舊考綱中“正弦交變電流及其圖象”在新考綱中表述為“交變電流及其圖象”，則為圖象命題拓展了空間近幾年有關交流電的試題通常以選擇題的形式出現(xiàn)，考查方式既有本章知識內容的單獨考查，也有少量綜合性考查本章在浙江省考試說明中屬于必考內容但本章出大型計算題的可能性不大，應以選擇題為主，不排除與其他章知識點結合出綜合性的題目，預計在2012年高考中本章高考的熱點仍是交變電流四值的計算以及變壓器的原理和應用，還有涉及民生的遠距離輸電等 本章內容實際上是電磁感應現(xiàn)象的繼續(xù)及其規(guī)律的應用交變電流的產生、電動勢的最大值的計算、變壓器的工作原理都和楞次定律及法拉第電磁感應定律有密切的聯(lián)系，復習時，既要注意本章知識的新特點(如周期性、最大值和有效值等)，還要注意本章知識與電磁感應定律的聯(lián)系另外，由于電力技術，電子技術是社會的重要支柱，所以本章知識與生產、生活聯(lián)系緊密，復習時一定要注意理論與實際的結合1 1、交變電流、交變電流大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫交變電流.如圖所示的電流都屬于交變電流,其中圖所示的電流是按正弦規(guī)律變化的,叫正弦式交變電流 2正弦交流電的產生當閉合矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸線做勻速轉動時，閉合線圈中就有交流電產生如下圖所示設矩形線圈abcd以角速度繞OO軸、從線圈平面跟磁感線垂直的位置開始做逆時針方向轉動此時，線圈都不切割磁感線，線圈中感應電動勢等于零經過時間t線圈轉過t，這時ab邊的線速度v方向跟磁感線方向夾角等于t，設ab邊的長度為l，bd邊的長度為l，線圈中感應電動勢為 2sinsin,2sinsin()sinmmmmleBltBStNeNBSteEt ENBSNEeitRR于 匝圈，有 或者成 是最大值 由上式，在磁中，垂直于磁感的做速的圈里生的感是按正弦律化的根據合路姆定律對線寫勻強場繞線軸勻轉動線產應電動勢規(guī)變閉電歐 sinsin(133)/2mmmmmeEtiItENBSIERENtqItNtNt RtR 瞬值：峰值：平均值，中性面始， ，平均值只能算在一段通體截面的荷量： ，回路的阻描述交流：的四值從開計時計時間內過導橫電為該時總電變電 /2/()42mmEIII根據流的效定 ，正、余弦交流注意：器上注的定值是有效值交流表量的是交流的有效值 如果有特殊，交有流的值指的有效效是值都：值電熱應義電電設備標額電測沒強調數(shù)4中性面線圈轉動至線圈平面垂直于磁感線位置時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這個特定位置叫中性面5正弦交流電的圖象電路中的感應電流、路端電壓與感應電動勢的變化規(guī)律相同，如圖所示一、描述交變電流的物理量例1、某交流發(fā)電機有線圈100匝，以300轉/分的轉速勻速轉動，勻強磁場的磁感應強度B0.1T，線圈面積S0.1m2，線圈每匝電阻為0.1.求：(1)線圈感應電動勢的最大值和有效值；(2)將該線圈與外電阻R40串聯(lián)，外電阻兩端電壓為多少伏；(3)電流的周期和頻率；(4)線圈從中性面起轉過90的時刻磁通量的變化率多大；(5)線圈從中性面轉過90過程中平均感應電動勢的大?。?6)線圈從中性面轉過90過程中,外阻上產生的熱量 1000.1 0.5 21 11010,2mmENB SV EEVV感的最大值，解析：應電動勢 2222405 2401000.10.2900.1 0.11000.054(4 2 )0.4 25/10202345504650mRREVRrTsEtNBSENNVTtUWtJRUVfHzWb sEVWJ根據合路姆定律：周期： ；率：中性面，感最大，故磁通量的化率最大，由 得 根據得，閉電歐為頻為從轉過時應電動勢變變式訓練1、如圖1011所示，勻強磁場的磁感應強度B0.5T，邊長L10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r1，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉動，角速度為2rad/s，外電路電阻R4，求：圖1011(1)轉動過程中感應電動勢的最大值；(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過60時的瞬時感應電動勢；(3)從圖示位置轉過60角的過程中產生的平均感應電動勢；(4)交流電表的示數(shù)；(5)轉動一周外力做的功；(6) 周期內通過R的電量為多少？16 21000.50.1260cos603.140.5 3.14 61234 1.57 2.72 10/3.1.445278mmNB SVEVNtERVRrEVeVEVUV 感的最大值，的瞬感：角程中生的平均感：表示外路的解析：有效值：應電動勢轉過時時應電動勢轉過過產應電動勢電壓數(shù)為電電壓 256 ()/ ()0.992sin0.086660mEQTRrWJQCRNNBSRrRr一周所做的功等于流生的量 周期通阻 的量 轉動電產熱內過電電例2、電阻為1的矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉動，產生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖1012所示.現(xiàn)把交流電加在電阻為9的電熱絲上,下列判斷正確的是()圖1012100/t0.01U100 2P1800AradsBsCVDW圈的角速度 在 刻，穿圈的磁通量最大端的此的功率 線轉動時過線電熱絲兩電壓電熱絲時發(fā)熱22T0.0222=100/ ,t0.010.029(/2)90 2 ,91(90 2)18009RmRsrads AsTBRDUUUVVCRrUPWWR由可以看出交流的周期 ，角速度 刻，到最大，此磁通量化率最大，磁通量零，端路端根據功率解析：可知正確公式圖該變電則錯時電壓達則時變?yōu)殄e電熱絲兩電壓為電壓則 錯電變式訓練2、一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動,線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化關系如圖1013所示，則()A.t1時刻通過線圈的磁通量為0B.t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C.t3時刻通過線圈的磁通量的變化率最大D.每當e變換方向時，通過線圈的磁通量都為最大D圖1013解析：根據交變電流產生的原理，感應電動勢最大時磁通量變化率最大，磁通量最小，感應電動勢最小時磁通量變化率最小，磁通量最大，故選D.三、有效值問題例3、如圖1014(a)所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖(b)所示此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為()A110V B156V C220V D311VB2122020,2156.utVUUTTRRUVB象看出，每周期的前半周期是正弦形，其有效值；后半周期零解析：，根據有效值的定，得，從圖個圖為電壓選為義變式訓練3、圖1015中圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關系若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經過1min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為_1:3圖10151312222222021111 3itsAsAIRTIRtIRtIAAAIRTIRtIRtIAWI RTWW甲甲乙乙象看出，甲中每周期的前是正弦形，其有效值；中流零，最根據有效值的定， ，得 ；乙中每周期的前秒有效值，后秒有效值，根據有效值的定，得由得解析：從圖圖個圖為間 電為義圖個兩為為義兩