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1、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
2、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:(从垂直中性面开始计时)(从中性面开始计时)(求电量q,)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3.1.1 典题直击典题直击AC3.1.2 能力提升
3、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,
4、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)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
5、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()LO45B 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!