考点点击1.交变电变电 流、交变电变电 流的图图象2.正弦交变电变电 流的函数表达式、峰值值和有效值值3.理想变压变压 器4.远远距离输电输电5.实验实验 十一：传传感器的简单简单 使用考情播报1.交变电变电 流的产产生及描述(e、U、i的瞬时值时值 表达式、峰值值、有效值值、周期、频频率)，特别别是交流电电的图图象和有效值值的计计算是考查查的热热点2.变压变压 器的原理，与电电磁感应应相结结合的力、电综电综 合题题，或与本章知识识有关的实际应实际应 用是考查查的重点本章单单独命题题以选择题为选择题为 主，综综合题题以计计算题为题为主.交 变 电 流 传 感 器交 变 电 流 传 感 器1在复习本章内容时，应重点理解交流电的产生和描述，掌握变压器的变压比和变流比，了解变压器的电压、电流、功率的决定因素2对于变压器的原理和使用，要从电磁感应现象的本质特 点入手，理解原、副线圈的匝数比与线圈电压比之间的关系，理解副线圈电流控制原线圈电流，理解原线圈输入功率等于副线圈上输出功率，还要熟悉远距离输电的流程图3在对传感器的复习中，首先是对电路的要求，探究敏感元件在电路中的作用，然后进一步理解传感器的工作原理，以拓宽思维，培养创新意识，同时注意与生产、生活相联系. 一、交变电流的产生和变化规律1交变电流：大小和 都随时间做 变化的电流2正弦式交变电流(1)定义：按 变化的交变电流，简称正弦式电流(2)中性面：线圈平面垂直于磁场，此时穿过线圈的磁通量最大方向周期性正(余)弦规律(3)正弦式电流的产生当闭合线圈由中性面位置(图1011中O1O2位置)开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动时，线圈中产生的感应电动势随时间匀速按正弦规律变化图10 11(4)正弦式电流的变化规律(从中性面开始计时)电动势：eEmsint.电压：uUmsint.电流：iImsint.其中等于线圈转动的角速度，EmnBS.(5)正弦式电流的图象(图1012)图1012二、描述交变电流的物理量1周期和频率(1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需 的 ，单位是秒(s)，公式T .(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 .时间次数2交变电流的四值(1)峰值：Em .(2)瞬时值：交变电流在某一 的值，是时间的函数(3)有效值：让交流与直流通过相同阻值的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的 相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值(4)平均值： n .nBS时刻热量1函数表达式 eEmsint 只有从中性面计时才成立，如 果开始位置和中性面成角，则 eEmsin(t)2只有正(余)弦式电流才有I 关系矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴O转动时，线圈的两对边切割磁感线产生电动势，如图1013所示图1013设线圈的匝数为n，转动角速度为，两对边分别为l1和l2(其中ab边为l1，ad边为l2)若从中性面开始计时，经时间t转到如图所示位置，则t时间线框转过t角ab边产生的电动势e1nBl1 l2sint.cd边产生的电动势e2nBl1 l2sint.由右手定则可知：e1和e2环绕方向相同故总电动势ee1e2nBl1l2sintnBSsint.其中nBS为电动势的最大值在交变电流的产生过程中，要特别注意两个特殊位置的不同特点(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大，/t0， e0，i0，电流方向将发生改变(2)线圈平面与中性面垂直时，SB，0，/t最大， e最大，i最大，电流方向不改变1如图1014所示，矩形线圈abcd面积为S，在磁 感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度从中性面位置开始匀速转动，时间为t时，线圈中的感应电动势的 大小为( )图1014A. BSsint B. BScostCBSsint D2BScost解析：由图可知，线圈中的ab边和cd边不切割磁感线，不产生感应电动势，而ad边和bc边做切割磁感线的运动，产生的感应电动势各为eadB vsint和ebcB vsint，线圈中总感应电动势eeadebc2B vsint2B ( )sintBSsint.故C正确答案：C1正弦式电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值物理量物理意义义重要关系适用情况及说说明瞬时值时值交变电变电 流某一时时刻的值值eEmsintiImsint计计算线线圈某时时刻的电电流情况和感应电动势应电动势情况，该该式是从中性面开始计时计时峰值值最大的瞬时值时值EmNBS讨论电讨论电 容器的击击穿电电压压物理量物理意义义重要关系适用情况及说说明有效值值跟交变电变电流热热效应应等效的恒定电电流值值E计计算与热热效应应有关的物理量(如电电功、电电功率、电电热热等)铭铭牌上额额定电压电压 或额额定电电流值值，交流电电表的读读数保险丝险丝 的熔断电电流物理量物理意义义重要关系适用情况及说说明平均值值交变电变电 流图图象中图线图线 和时间时间轴轴所围围成的面积积与时间时间 的比值值计计算通过电过电 路横截面积积的电电荷量q t 2几种典型的电流及其有效值电电流名称电电流图图象有效值值正弦式电电流I Im正弦半波电电流I Im电电流名称电电流图图象有效值值正弦单单向脉动电动电 流I矩形脉动动电电流I Im非对对称性交变电变电 流I (1)电磁感应中，感应电动势的最大值EmnBS，仅与n、 B、S、有关系，与线框的形状无关(2)计算有效值时，要注意根据“相同时间内，相同电阻产 生的热量相同”来计算(3)用电器铭牌上所标出的电压、电流值均表示有效值2(2010青岛模拟)已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图1015所示的规律变化今与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交流电流档)，则多用电表的读数为 ( )A4 A B4 AC5 A D 5 A解析：多用电表的读数为有效值，由I2RT( )2R (3 )2R ，得I5 AC项正确答案：C如图1016(a)所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动若以线圈平面与磁场夹角45时为计时起点，如图(b)所示，并规定当电流自a流向b时电流方向为正则图(c)所示的四幅图中正确的是 ( )图 1016思路点拨 解答本题应注意以下三方面：(1)t0时刻感应电流方向；(2)利用t0时刻的速度确定感应电动势大小；(3)判定t0时刻后短时间内电流的变化趋势课堂笔记 由楞次定律知，t0时电流方向为负，线圈平面与中性面的夹角为 ，线圈再转过 到达中性面，所以，线圈中感应电流为iImsin(t )，因而只有D项正确答案 D确定交变电流的图象问题时可以先写出瞬时值表达式，然后再结合数学关系分析.(2009福建高考)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图1017甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则 ( )图1017A电压表 的示数为220 VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J思路点拨 根据图象确定电压的有效值及电流方向改变的频率，要考虑到闭合电路中路端电压和电动势的关系利用有效值计算功率或焦耳热课堂笔记 电动势的有效值为E V220 V，所以电流的有效值I A2.2 A，所以电压表的示数为UIR2.295.0 V209 V，选项A错；交变电流的频率为f 50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B错；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01 J24.2 J，选项D对答案 D在处理交变电流问题时，电压、电流、功和功率均指的是有效值，若要计算通过线圈导线某横截面积的电荷量，要用平均值.(12分)如图1018所示，交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匀速转动的角速度为，线圈的电阻为r，外电路电阻为R.当线圈由图中实线位置匀速转动90到达虚线位置过程中，试问：图1018(1)通过R的电荷量q为多少？(2)R上产生的电热QR为多少？(3)外力做的功W为多少？思路点拨 (1)计算通过截面的电荷量q应该用电流的平均值(2)求电热应该用有效值，可以先求电路的总电热Q，然后再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR.(3)根据能量守恒定律，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻而发热，又将电能转化为内能，即产生电热解题样板 (1)由 可得q t，(2分)则q .(2分)(2)QI2(Rr)t ，(2分)QR Q .(2分)(3)WQ .(4分)答案 (1) (2) (3)本题中求电荷量时易错用交变电流的峰值或有效值求解平均值是交变电流图象中的波形和横轴(时间轴)所围面积与时间的比值，其数值可根据法拉第电磁感应定律求得，而不是两个时刻瞬时值的算术平均值在交变电流的一个周期中，时间取值范围不同，往往平均值就不同求通过电路的电荷量用电流的平均值1图1019中不表示交变电流的是 ( )图1019解析：交变电流指的是大小和方向随时间均做周期性变化的电流，由此可知，A不是交变电流答案：A2如图10110所示，单匝矩形线圈在匀