【步步高】2020年高考物理大一轮 第四章 第1课时 曲线运动
运动的合成与分解 新人教版必修2
考点内容 交变电流、交变电流的图象 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 理想变压器 远距离输电 要求 考纲解读 Ⅰ 1.交变电流的产生及其各物理量的变化规律,应用交流电的图象解决问题. 2.利用有效值的定义,对交变电流的有效Ⅰ Ⅰ Ⅰ 值进行计算. 3.理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系应用,变压器动态变化的分析方法. 4.远距离输电的原理和相关计算. 实验:传感器的简单使用 5.传感器的简单使用,能够解决与科技、社会紧密结合的问题. 第1课时 交变电流的产生和描述
导学目标 1.能掌握交变电流的产生和描述,会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算.
一、交变电流的产生和变化规律 [基础导引]
关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电,以下说法中正确的是 ( )
A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变 B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
C.线圈在中性面位置时,磁通量最大,磁通量的变化率为零
D.线圈在与中性面垂直的位置时,磁通量为零,感应电动势最大 [知识梳理] 1.交变电流
大小和方向都随时间做__________变化的电流.如图1(a)、(b)、(c)、(d)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,简称正弦式电流,如图(a)所示.
图1
2.正弦交流电的产生和变化规律
(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕________________方向的轴匀速转动. (2)中性面:①定义:与磁场方向________的平面.
②特点:a.线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量________,磁通量的变化率为______,感应电动势为______.b.线圈转动一周,________经过中性面.线圈每经过____________一次,电流的方向就改变一次.
(3)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开始计时,其图象为__________曲线.如图1(a)所示. 思考:由正弦交流电的图象可以得出哪些物理量? 二、描述交变电流的物理量 [基础导引]
我们日常生活用电的交变电压是e=2202sin 100πt V,它是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的,则下列说法正确的是________. ①交流电的频率是50 Hz ②交流电压的有效值是220 V
③当t=0时,线圈平面恰好与中性面平行 ④当t=
1
s时,e有最大值2202 V 50
⑤电流每秒方向改变50次 [知识梳理] 1.周期和频率
(1)周期T:交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间,单位2π是秒(s).公式:T=.
ω
(2)频率f:交变电流在1 s内完成周期性变化的________,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________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________.
(3)有效值:让交流与恒定电流分别通过________的电阻,如果它们在交流的一个周期内产生的________相等,则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交流的__________.
(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:是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值.
考点一 正弦交流电的变化规律 考点解读