交變電流的產(chǎn)生和描述

考點(diǎn)一正弦式交變電流的產(chǎn)生及

變化規(guī)律

考點(diǎn)二交流電有效值的求

解

考點(diǎn)三交變電流"四值"的比較

本課內(nèi)容

題型1有關(guān)中性面的問題

題型2交變電流的圖像問題

題型3交變電流的最大值

題型4交變電流的瞬時值

題型5交變電流的有效值

題型6交變電流的平均值

知此?復(fù)力。林

1.理解交變電流的產(chǎn)生過程，能正確書寫交變電流的表達(dá)式.

2.理解描述交變電流的幾個物理量，會計(jì)算交變電流的有效值.

8?有宣知K

考點(diǎn)一正弦式交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律

1.交變電流的產(chǎn)生

(1)線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動.

(2)兩個特殊位置的特點(diǎn)：

①線圈平面與中性面重合時,S±B,①最大,—=0,e=0,z=0,電流方向?qū)l(fā)生改變.

Nt

②線圈平面與中性面垂直時,S//B,0=0,較最大，。最大，1最大，電流方向不改變.

△t

(3)電流方向的改變：線圈通過中性面時,電流方向發(fā)生改變，一個周期內(nèi)線圈兩次通過中性面，因

此電流的方向改變西次.

(4)交變電動勢的最大值Em=nBS(o,與轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)，與線圈形狀無關(guān).

2.交變電流的變化規(guī)律（線圈在中性面位置開始計(jì)時）

規(guī)律

函數(shù)表達(dá)式圖象

物理量

0

@m

磁通量0=0mCOScot=BSeos(J)t

-0m

E：

電動勢e=EmSincot=nBScosincot△,

u

REm.um

電壓u—CTT/mSincot—sincot

R+r

-Um

Em

電流z—Tmsincot-sincot-iA___.

R+r

r探秘例題樣標(biāo)

[例題1]（2024?山東開學(xué)）社團(tuán)活動豐富了同學(xué)們的課余生活，如圖所示為小冬同學(xué)制作的一臺手

搖式交流發(fā)電機(jī)，當(dāng)緩慢搖動大皮帶輪手柄時，連接在發(fā)電機(jī)上的小燈泡就會一閃一閃的發(fā)光。

若已知大皮帶輪的半徑為R,小皮帶輪的半徑為r,R=6r,搖動手柄的角速度為3,且搖動過

程中皮帶不打滑，則下列說法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流頻率為?

2兀

B.小燈泡閃爍的頻率為史

n

C.增大搖動手柄的角速度3,小燈泡的閃爍頻率增大，但亮度不變

D.增大搖動手柄的角速度3,小燈泡的閃爍頻率不變，但亮度增大

[例題2]（2024?徐州二模）我市某興趣小組利用地磁場探究交變電流的規(guī)律。如圖甲所示，線圈在

地磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸OO'沿東西方向水平放置，產(chǎn)生的交變電流i隨時間t變化關(guān)系圖像如

圖乙所示。已知地磁場方向斜向下，則

電

流

￡傳

感

器

內(nèi)

豎直面

線圈在

刻，

0時

A.

T

面內(nèi)

在水平

，線圈

7時刻

B.

變小

速，Im

加轉(zhuǎn)

僅增

C.若

小

，Im變

放置

水平

方向

南北

軸沿

將轉(zhuǎn)

若僅

D.

軸

固定

內(nèi)的

平面

線圈

位于

場并

強(qiáng)磁

于勻

垂直

圈繞

形線

一矩

末）

級期

區(qū)校

東新

秋?浦

（2023

3]

[例題

）

（

的是

錯誤

說法

下列

，則

所示

如圖

規(guī)律

化的

t變

時間

勢e隨

電動

感應(yīng)

中的

。線圈

轉(zhuǎn)動

勻速

時的

開始計(jì)

平行時

場方向

面與磁

線圈平

中是從

A.圖

為零

磁通量

線圈的

刻穿過

t3時

ti和

B.

為零

變化率

通量的

圈的磁

穿過線

3時刻

tl和t

C.

大

通量最

圈的磁

穿過線

時，

向變化

的方

勢e

電動

感應(yīng)

D.

求解

值的

有效

流電

二交

考點(diǎn)

：

效值

的有

流電

式交

正弦

1.

.

行計(jì)算

效應(yīng)進(jìn)

流的熱

根據(jù)電

求解需

效值的

電有

交流

弦式

非正

2.

析

題樣

?例

探秘

一部

函數(shù)的

為正弦

線部分

，曲

t圖像

的i-

電流

交變

某一

示是

圖所

）如

期中

?深圳

4春

（202

4]

[例題

)

為（

效值

的有

電流

交變

則該

分，

i/A

[例題5]（2024?河?xùn)|區(qū)二模）2022年11月23日由三峽集團(tuán)研制的單機(jī)容量16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組

成功下線，該機(jī)組是目前全球單機(jī)容量最大、葉輪直徑最大的風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡易模型

如甲圖所示，某興趣小組自制了一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)，試驗(yàn)中葉輪帶動線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)

生的交流電電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）

A.電流的頻率為5Hz

B.電流的有效值為10A

C.線圈處于甲圖所示位置時產(chǎn)生的電流最大

D.電流的瞬時值表達(dá)式為i=10sinl0nt（A）

[例題6]（2024?瓊山區(qū)校級模擬）如圖所示，勻強(qiáng)磁場的左邊界為00、磁場方向垂直于紙面向里、

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。t=0時刻，面積為S的單匝三角形線圈與磁場垂直，三分之二的面積處

于磁場中。當(dāng)線圈繞OCT以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值為（）

y/5BSco>/WBSa)事)BS3\/2BS<i)

---------B.-----------CD.---------

'-4

考點(diǎn)三交變電流“四值”的比較

交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較

物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明

e=Emsincot計(jì)算線圈某時刻的受力情

瞬時值交變電流某一時刻的值

z=7msincot況

Em=HBSCO

峰值最大的瞬時值討論電容器的擊穿電壓

J_Em

/m一,

R+r

（1）計(jì)算與電流的熱效應(yīng)

E-也

有關(guān)的量（如電功、電功