高考物理一輪復(fù)習(xí)課件交變電流的圖像問題

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習(xí)交變電流（2/9）高中物理

一輪復(fù)習(xí)交變電流（2/9）1產(chǎn)生和描述2圖像問題3“四值”問題4LC振蕩電路5變壓器基礎(chǔ)6多匝副線圈7原線圈含電阻8變壓器動(dòng)態(tài)分析9遠(yuǎn)距離輸電相關(guān)知識(shí)：交變電流

—圖像問題1.繪制e-t圖像：已知：線圈面積s；匝數(shù)N；初始狀態(tài)與中性面夾角成φ0；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω；eTOεmt-εm1.5εm-1.5εm瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：說明：?jiǎn)栴}：若將角速度改成原來的1.5倍，繪制e-t圖像；A—振幅；ω—角頻率；φ—初相位；相關(guān)知識(shí)：交變電流

—圖像問題2.Φ-t與e-t圖像之間的聯(lián)系：eTOεmt-εmΦTOΦmt-Φm瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：ΦTOΦmt-ΦmeTOεmt-εm聯(lián)系：磁通量Φ對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)推出電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化關(guān)系式；φ0ω相關(guān)知識(shí)：交變電流

—圖像問題3.繪制Φ-t與e-t圖像（中性面開始計(jì)時(shí)）：eTOε1t-ε1ΦTOΦmt××××××BωL1L2單邊界磁場(chǎng)：相關(guān)知識(shí)：交變電流

—圖像問題3.繪制Φ-t與e-t圖像（中性面開始計(jì)時(shí)）：eTOε1t-ε1ΦTOΦ1t-Φ2ε2-ε2××××××BωL1L2x單邊界磁場(chǎng)：【例題1】（1）在以下四種情景中，線圈中產(chǎn)生的電流與其正下方所示的i-t圖線相對(duì)應(yīng)的是（）A．圖甲B．圖乙 C．圖丙 D．圖丁總結(jié)：1.注意正弦交流電形成的條件；2.角速度的變化影響峰值及周期；3.能根據(jù)圖像正確書寫瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式；（2）如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法中正確的是（）A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2

B．交流電b的電壓最大值為25/3VC．交流電a的電壓瞬時(shí)值u=10sin0.4πt

D．在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零AA圖乙：完整的正弦波形交流電；圖丙：完整的方波波形交流電；圖丁：完整的正弦波形交流電；交變電流

—圖像問題【例題2】（1）轉(zhuǎn)速傳感器用來檢測(cè)齒輪旋轉(zhuǎn)速度，為汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)齒輪從圖甲中位置開始計(jì)時(shí)，0~0.2s內(nèi)車載電腦顯示的電流信號(hào)如圖乙所示，該齒輪共有12個(gè)凸齒。下列說法正確的是（）A．齒輪的轉(zhuǎn)速為5r/sB．齒輪的旋轉(zhuǎn)周期為2.4sC．t=0.1s時(shí)，感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率最大D．0.05s~0.15s內(nèi)，感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率先變大后變小總結(jié)：1.閱讀理解的實(shí)際應(yīng)用題是近年高考的熱點(diǎn)問題；2.結(jié)合所學(xué)知識(shí)，篩選合適條件，做到合情合理；3.注意平時(shí)積累；（2）指針式石英鐘的步進(jìn)電機(jī)原理如圖甲所示，在由硅鋼片壓而成的定子上繞有線圈，由永磁體構(gòu)成的圓柱形轉(zhuǎn)子，可繞垂直線圈的轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，其兩磁極分布在柱面上。當(dāng)電路產(chǎn)生的脈沖電信號(hào)（如圖乙所示）輸入到線圈時(shí)，線圈就產(chǎn)生磁場(chǎng)，且線圈兩端的磁極隨著輸入電流方向的變化而變化，使轉(zhuǎn)子每次按預(yù)定的方向（弧形箭頭方向）旋轉(zhuǎn)180°，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)齒輪，齒輪帶動(dòng)秒針轉(zhuǎn)過一秒。則圖乙中脈沖電信號(hào)的頻率為（）A．4.0Hz B．2.0Hz C．1.0Hz D．0.5HzBD交變電流

—圖像問題【例題3】如圖所示的電路中，兩二極管均可視為理想二極管，R1=R2。a端對(duì)b端電壓與時(shí)間的關(guān)系如圖B的上圖所示。請(qǐng)?jiān)趫DB中作出a端對(duì)c點(diǎn)的電壓與時(shí)間的關(guān)系圖線（最少畫一個(gè)周期）?？偨Y(jié)：1.注意按照電勢(shì)高低分類討論，因?yàn)槎O管具有單向?qū)щ娦裕?.周期沒有發(fā)生變化，只是峰值發(fā)生變化；交變電流

—圖像問題【例題4】如圖所示，ACD是由均勻細(xì)導(dǎo)線制成的邊長(zhǎng)為d的等邊三角形線框，它以AD為轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)），磁場(chǎng)方向與AD垂直．已知三角形每條邊的電阻都等于R，取圖示線框平面轉(zhuǎn)至與磁場(chǎng)平行的時(shí)刻為t=0。（1）求任意時(shí)刻t線框中的電流；（2）規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)為0，求t=0時(shí)，三角形線框的AC邊上任一點(diǎn)P（到A點(diǎn)的距離用x表示）的電勢(shì)UP，并畫出UP與x之間關(guān)系的圖線?？偨Y(jié)：1.正（余）弦式交流電產(chǎn)生與線框形狀無關(guān)；2.電勢(shì)為標(biāo)量，但在疊加時(shí)需要考慮正負(fù)；3.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)求解是難點(diǎn)；交變電流

—圖像問題①②電流流過電阻，導(dǎo)致電勢(shì)降低：切割磁感線，AC相當(dāng)于電源，導(dǎo)致電勢(shì)升高：綜合分析：例題1例題2例題3例題4交變電流

—圖像問題【例題1】（1）在以下四種情景中，線圈中產(chǎn)生的電流與其正下方所示的i-t圖線相對(duì)應(yīng)的是（）A．圖甲B．圖乙 C．圖丙 D．圖丁（2）如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法中正確的是（）A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2

B．交流電b的電壓最大值為25/3VC．交流電a的電壓瞬時(shí)值u=10sin0.4πt

D．在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零AA圖乙：完整的正弦波形交流電；圖丙：完整的方波波形交流電；圖?。和暾恼也ㄐ谓涣麟?；例題1例題2例題3例題4交變電流

—圖像問題【例題2】（1）轉(zhuǎn)速傳感器用來檢測(cè)齒輪旋轉(zhuǎn)速度，為汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)齒輪從圖甲中位置開始計(jì)時(shí)，0~0.2s內(nèi)車載電腦顯示的電流信號(hào)如圖乙所示，該齒輪共有12個(gè)凸齒。下列說法正確的是（）A．齒輪的轉(zhuǎn)速為5r/sB．齒輪的旋轉(zhuǎn)周期為2.4sC．t=0.1s時(shí)，感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率最大D．0.05s~0.15s內(nèi)，感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率先變大后變小（2）指針式石英鐘的步進(jìn)電機(jī)原理如圖甲所示，在由硅鋼片壓而成的定子上繞有線圈，由永磁體構(gòu)成的圓柱形轉(zhuǎn)子，可繞垂直線圈的轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，其兩磁極分布在柱面上。當(dāng)電路產(chǎn)生的脈沖電信號(hào)（如圖乙所示）輸入到線圈時(shí)，線圈就產(chǎn)生磁場(chǎng)，且線圈兩端的磁極隨著輸入電流方向的變化而變化，使轉(zhuǎn)子每次按預(yù)定的方向（弧形箭頭方向）旋轉(zhuǎn)180°，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)齒輪，齒輪帶動(dòng)秒針轉(zhuǎn)過一秒。則圖乙中脈沖電信號(hào)的頻率為（）A．4.0Hz B．2.0Hz C．1.0Hz D．0.5HzBD例題1例題2例題3例題4交變電流

—圖像問題【例題3】如圖所示的電路中，兩二極管均可視為理想二極管，R1=R2。a端對(duì)b端電壓與時(shí)間的關(guān)系如圖B的上圖所示。請(qǐng)?jiān)趫DB中作出a端對(duì)c點(diǎn)的電壓與時(shí)間的關(guān)系圖線（最少畫一個(gè)周期）。例題1例題2例題3例題4交變電流

—圖像問題【例題4】如圖所示，ACD是由均勻細(xì)導(dǎo)線制成的邊長(zhǎng)為d的等邊三角形線框，它以AD為轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度田轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)），磁場(chǎng)方向與AD垂直．已知三角形每條邊的電阻都等于R，取圖示線框平面轉(zhuǎn)至與磁場(chǎng)平行的時(shí)刻為t=0。（1）求任意時(shí)刻t線框中的電流；（2）規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)為0，求t=0時(shí)，三角形線框的AC邊上任一點(diǎn)P（到A點(diǎn)的距離用x表示）的電勢(shì)UP，并畫出UP與x之間關(guān)系的圖線。①②電流流過電阻，導(dǎo)致電勢(shì)降低：切割磁感線，AC相當(dāng)于電源，導(dǎo)致電勢(shì)升高：綜合分析：本節(jié)重點(diǎn)：交變電流

—圖像問題1.繪制e-t圖像：eTOεmt-εm1.5εm-1.5εm瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：說明：?jiǎn)栴}：若將角速度改成原來的1.5倍，繪制e-t圖像；A—振幅；ω—角頻率；φ—初相位；2.Φ-t與e-t圖像之間的聯(lián)系：eTOεmt-εmΦTOΦmt-Φm瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：交變電流（2/9）講解人：王老師謝謝觀看交變電流

—圖像問題相關(guān)知識(shí)：交變電流

—產(chǎn)生和描述3.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)求解：一般位置（從中性面開始）：×××