4交流电流第一讲：交变电流的产生与描述课件--名师微课堂.ppt

第一讲第一讲 交流电交流电物理讲师 詹奎一 考点透视1.1 高考要求1.2 掌握程度主题主题内容内容要求要求交流电交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值1.3 题型选择题二二 必备技能必备技能2.1 交流电的产生过程交流电的产生过程abcd产生条件:闭合线圈在磁场中旋转,转动轴与磁场垂直.a(d)b(c)中性面的特点:1.垂直磁场的面.2.磁通量最大,磁通量的变化率为零感应电流为零.3.感应电流的方向在中性面发生改变,一个周期内感应电流的方向改变两次.2.2 交流电的交流电的“四值四值”瞬时值:最大值:有效值:“三同”如果交流电与直流电在相同时间内通过同一电阻产生相同的热量,则直流电的值为交流电的有效值.(含焦耳热、功的均为有效值,如功、功率、保险丝的熔断电流、交流电压表和电流表的数值)平均值:cosenBS sinenBS (从垂直中性面开始计时)(从中性面开始计时)EnBS Ent (求电量q, )nqR 三 考点突破3.1 考点:交流电的产生过程交流电的产生过程例1 如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60时的感应电流为1 A.那么( )A. 线圈消耗的电功率为4 W B. 线圈中感应电流的有效值为2 AC. 任意时刻线圈中的感应电动势为D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为24cosetT 2sinTtT 3.1.1 典题直击典题直击AC3.1.2 能力提升能力提升3.1.3 小试身手小试身手练习1 如图所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO与磁场边界重合,线圈按图示方向匀速转动(ab向纸外,cd向纸内).若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿abcda为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图象是( ) A3.2 考点:交流电“四值”3.2.1 典题直击例2 如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长l1=20 cm,ad边长l2=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 ,外电路电阻R=9 , t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.(3)电动势的有效值 ,线圈匀速转动的周期 .线圈匀速转动一周,外力做功大小等于电功的大小,即解:(1)线圈感应电流方向为adcba.(2)线圈的角速度=2n=100 rad/s. 图示位置的感应电动势最大,其大小为Em=NBl1l2 代入数据得Em314 V.电动势的表达式eEmcost314 Vcos(100t s-1)m22EE 20.02 sT 22()()EWIRr TRr TRr 代入数据得W=98.6 J.3.2.2 能力提升能力提升必须清楚所求的物理量是“四值”中的哪一个,容易混淆的是有3.2.3 小试身手小试身手练习2 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为( )LO45B2A.2BLR 22B.2BLR 22C.4BLR 2D.4BLR 解析：该闭合线圈在磁场中转动产生了交流电，在磁场中只有四分之一周期产生感应电流且大小不变12BLLIR 由交流电的有效值可知练习3 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知( )A. 该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100 Vsin(25t s-1)B. 该交流电的频率为25 HzC. 该交流电的电压的有效值为100 VD. 若将该交流电压加在阻值R=100 的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W-2s解析: 由图象知,周期T= 4102 s,频率f =1/T =25 Hz,角频率= 2f =50 rad/s,交流电压的峰值为100 V,有效值为U=50 四 备考指津交流电在近年来考查的频率有所提高,它是电磁感应现象和电路谢谢您的观看！谢谢您的观看！