【三维设计】（广东专版）2016年高考物理一轮复习第11章第1单元交变电流的产生及描述课件

线圈平面与中性面垂直时，最大，最大，最大，电流方向不改变。

书写交变电流瞬时值表达式的基本思路确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式求出相应峰值。

明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。

若线圈从中性面位置开始转动，则图象为正弦函数图象，函数式为。

若线圈从垂直中性面位置开始转动，则图象为余弦函数图象，函数式为。

例安徽高考图甲是交流发电机模型示意图。

在磁感应强度为的匀强磁场中，有矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈起绕转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻形成闭合电路。

图乙是线圈的主视图，导线和分别用它们的横截面来表示。

已知长度为，长度为，线圈以恒定角速度逆时针转动只考虑单匝线圈。

图线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导时刻整个线圈中的感应电动势的表达式线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出时刻整个线圈中的感应电动势的表达式若线圈电阻为，求线圈每转动周电阻上产生的焦耳热其他电阻均不计。

解析矩形线圈在磁场中转动时，只有和切割磁感线，且转动的半径为，设和的转动速度为，则在时刻，导线和因切割磁感线而产生的感应电动势均为⊥由图可知⊥则整个线圈的感应电动势为当线圈由图丙位置开始运动时，在时刻整个线圈的感应电动势为由闭合电路欧姆定律可知这里为线圈产生的电动势的有效值则线圈转动周在上产生的焦耳热为其中于是答案交变电流瞬时值表达式求法先求电动势的最大值求出角速度明确从哪位置开始计时，从而确定是正弦函数还是余弦函数写出瞬时值的表达式。

交流电“四值”的理解与应用交变电流的瞬时值峰值有效值和平均值的比较讨论电容器的击穿电压最大的瞬时值峰值计算线圈时刻的受力情况交变电流时刻的值瞬时值适用情况及说明重要关系物理含义物理量计算通过电路截面的电荷量交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值平均值计算与电流的热效应有关的量如电功电功率电热等电气设备“铭牌”上所标的般是指有效值保险丝的熔断电流为有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值有效值适用情况及说明重要关系物理含义物理量只适用于正弦式电流例多选肇庆二模线圈在磁场中转动产生的正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。

由图可知该交流电的电压瞬时值的表达式为末线圈处于中性面的位置该交流电电压的有效值为若将该交流电压加在阻值为的电阻两端，则电阻消耗的功率为图审题指导第步总体分析本题考查了有关交流电描述的基础知识，要求根据交流电图像正确求解最大值有效值周期频率角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式。

第二步各个击破找出峰值周期辨识正余弦图线，从而得出瞬时值表达式知道中性面的特点计算功率要用有。

由闭合电路的欧姆定律，感应电流由于线圈每次运动都是匀速直线运动，由平衡条件推安，即推。

发电机的输出功率即小电珠的电功率。

答案题后悟道线圈在辐射形磁场中切割磁感线产生的电动势等于每匝线圈产生电动势的和。

线圈所受的安培力等于各匝线圈所受安培力的和。

线圈是电源，灯泡是负载，其能量来源是推力做的功。

多选惠州模边长为的正方形线框在匀强磁场中以角速度匀速转动，产生的感应电流的最大值为，设灯泡的电阻为，其他电阻不计。

从如图位置开始计时，则电路中交流电的表达电流表的读数为电阻上产生的电功率为图答案解析感应电动势的最大值，则最大电流，故正确线圈由电流的最大值开始计时，故电路中交流电的表达式应为，故错误电流表的读数为有效值，为，故错误电阻上产生的电功率，故正确。

随堂巩固落实多选海珠区摸底交变电流的图像如图所示，由图可知用电流表测该电流其示数为该交流电流的频率为该交流电电流方向每秒改变次该交流电流有效值为图答案解析电流表显示的是有效值，示数为，故正确由图像知周期为，频率为周期的倒数，故正确个周期电流方向改变两次，该交流电电流方向每秒改变次，故错误该交流电流有效值为，故错误。

通过电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流表的读数为图解析根据交变电流有效值的定义取个周期。

有，得。

答案多选山东高考图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。

以下判断正确的是图电流表的示数为线圈转动的角速度为时线圈平面与磁场方向平行时电阻中电流的方向自右向左解析根据图像可知，交流电的最大值为，所以电流表的示数有效值为，正确。

交流电的周期，线圈转动的角速度，错误。

时，感应电流达到峰值，线圈平面与磁场方向平行，正确。

时，线圈又回到题图所示位置，根据右手定则可以判断，电阻中电流的方向自左向右，错误。

答案福建高考如图，实验室台手摇交流发电机，内阻，外接的电阻。

闭合开关，当发电机转子以转速匀速转动时，产生的电动势，则该交变电流的频率为该电动势的有效值为外接电阻所消耗的电功率为电路中理想交流电流表的示数为图答案解析由交流电的表达式可知得错误。

，正确。

，错误。

如图所示，矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，线圈共匝，电阻，负载电阻。

求写出从图示位置开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式电阻在内产生的热量内流过电阻上的电荷量设线圈从垂直中性面开始转动。

图解析电动势的最大值为故瞬时值表达式电流的有效值所以内上产生的热量平均感应电动势为平均感应电流为所以通过电阻的电荷量为。

答案第十章交变电流传感器学习目标定位交变电流的产生图象和有效值问题变压器电压功率电流关系及远距离输电考点点击高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现，但也出现过关于交变电流的计算题，试题的难度般在中等偏下，分值在分高考地位交变电流交变电流的图象Ⅰ正弦式交变电流的函数表达式峰值和有效值Ⅰ理想变压器Ⅰ远距离输电Ⅰ实验十传感器的简单应用考情上线考纲下载第单元交变电流的产生及描述交变电流的产生及变化规律想想线圈在匀强磁场中转动产生交变电流，线圈平面每转动周，感应电流的方向改变几次线圈在什么位置，电流方向会发生改变提示线圈每经过中性面次，感应电流的方向就改变次，线圈平面每转动周，经过两次中性面，故感应电流的方向改变两次。

记记交变电流定义和都随时间做周期性变化的电流。

图象如图所示都属于交变电流。

其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如图所示。

图强弱方向正弦式电流的产生和图象产生在匀强磁场里，线圈绕方向的轴匀速转动。

图象用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置时开始计时，其图象为正弦曲线。

如图所示。

正弦式电流的函数表达式若匝面积为的线圈以角速度绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从中性面开始计时，其函数形式为，用表示电动势最大值，则有。

其电流大小为。

垂直于磁场试试只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是图时刻，线圈平面与中性面垂直时刻，的变化率最大时刻，交流电动势达到最大该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示解析由图知，时，最大，即线圈处于中性面位置，此时，故两项错误由图知，在时最大，最大，则项正确在时，最大，则项错误。

答案描述正弦式电流的物理量想想有个匝的正方形线框，边长为，线框总电阻为，线框绕轴以的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为。

则正弦式电流电动势和电流的峰值和有效值分别为多少图提示电动势的峰值。

电动势的有效值。

电流的峰值。

电流的有效值为。

记记周期和频率周期交变电流完成变化线圈转周所需的时间，单位是秒，公式。

频率交变电流在内完成周期性变化的，单位是赫兹。

周期和频率的关系或。

次周期性次数有效值交变电流的有效值是根据电流的规定的让交流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果在交流的个周期内它们产生的相等，而这个恒定电流是电压是，我们就把叫做这个交流的。

正弦式电流的有效值跟最大值之间的关系是，。

热效应热量有效值试试小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示。

此线圈与个的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是交变电流的周期为交变电流的频率为交变电流的有效值为交变电流的最大值为图解析由图象可知交变电流的周期，频率，故选项错误交变电流的有效值故选项正确交变电流的最大值，故选项错误。

答案正弦式交变电流的变化规律正弦式电流的变化规律线圈在中性面位置开始计时电动势磁通量图象函数物理量电流电压图象函数物理量两个特殊位置的特点线圈平面与中性面重合时，⊥，最大电流方向将发生改变。

线圈平面与中性面垂直时，最大，最大，最大，电流方向不改变。

书写交变电流瞬时值表达式的基本思路确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式求出相应峰值。

明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。

若线圈从中性面位置开始转动，则图象为正弦函数图象，函数式为。

若线圈从垂直中性面位置开始转动，则图象为余弦函数图象，函数式为。

例安徽高考图甲是交流发电机模型示意图。

在磁感应强度为的匀强磁场中，有矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈起绕转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻形成闭合电路。

图乙是线圈的主视图，导线和分别用它们的横截面来表示。

已知长度为两个特殊位置的特点线圈平面与中性面重合时，⊥，最大电流方向将发生改变。

线圈平面与中性面垂直时，最大，最大，最大，电流方向不改变。

书写交变电流瞬时值表达式的基本思路确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式求出相应峰值。

明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。

若线圈从中性面位置开始转动，则图象为正弦函数图象，函数式为。

若线圈从垂直中性面位置开始转动，则图象为余弦函数图象，函数式为。

例安徽高考图甲是交流发电机模型示意图。

在磁感应强度为的匀强磁场中，有矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈起绕转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻形成闭合电路。

图乙是线圈的主视图，导线和分别用它们的横截面来表示。

已知长度为，长度为，线圈以恒定角速度逆时针转动只考虑单匝线圈。

图线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导时刻整个线圈中的感应电动势的表达式线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出时刻整个线圈中的感应电动势的表达式若线圈电阻为，求线圈每转动周电阻上产生的焦耳热其他电阻均不计。

解析矩形线圈在磁场中转动时，只有和切割磁感线，且转动的