考什么1.交變電流、交變電流的圖像2.正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值3.理想變壓器4.遠(yuǎn)距離輸電5.傳感器的簡單使用怎么考對本章知識的考查主要集中在以下幾個方面：(1)交變電流的產(chǎn)生、表達(dá)式、圖像及有關(guān)交變電流四值的計(jì)算；(2)變壓器的工作原理；(3)變壓器的動態(tài)分析問題等。題型主要以選擇題為主，題目主要立足基礎(chǔ)，難度中等偏下怎么辦復(fù)習(xí)時(shí)要明確描述交變電流“四值”的意義和確定方法，對理想變壓器的動態(tài)分析問題要明確變量與不變量的制約關(guān)系及根據(jù)物理規(guī)律進(jìn)行邏輯推理的思路第十章第一講

交變電流的產(chǎn)生及描述高考成功方案第1步高考成功方案第2步高考成功方案第3步每課一得每課一測回扣一交變電流、交變電流的圖像1．關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流，下列說法中正確的是 A．線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次，感應(yīng)電動勢的方向不變B．線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變一次C．線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向都要改變一次D．線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向都改變一次解析：依據(jù)交流電的變化規(guī)律可知，如果從中性面開始計(jì)時(shí)，有e＝Emsinωt和i＝Imsinωt；如果從垂直于中性面的位置開始計(jì)時(shí)，有e＝Emcosωt和i＝Imcosωt。不難看出：線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次，感應(yīng)電動勢的方向也改變一次；線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電動勢的方向都改變兩次。故正確答案為C。答案：C2．下列選項(xiàng)圖10－1－1中的線圈中產(chǎn)生了正弦交流電的是 圖10－1－1解析：由正弦交流電的產(chǎn)生條件可知，軸必須垂直于磁感線，但對線圈的形狀沒有特別要求。答案：BCD解析：根據(jù)題中圖像，可知線圈是從中性面開始旋轉(zhuǎn)，由O到D完成一次周期性變化，相應(yīng)的線圈旋轉(zhuǎn)一周。線圈每旋轉(zhuǎn)一周有兩次經(jīng)過中性面，經(jīng)過中性面的位置時(shí)電流改變方向。答案：CD回扣二正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值4小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖10－1－3所示，此線圈與一個圖10－1－3R＝10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻，下列說法正確的是 答案：C5有一個10匝的正方形線框，邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖10－1－4所示，垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為05T。問： 圖10－1－41該線框產(chǎn)生的交變電流的電動勢最大值、電流最大值分別是多少？2寫出感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化的表達(dá)式。3線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時(shí)，感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值是多大？解析：1交變電流電動勢最大值為Em＝2nBLv＝n2BLωL/2＝nBSω＝10×05×022×10πV＝628V，電流的最大值為Im＝Em/R＝628/1A＝628A。2由于線框轉(zhuǎn)動是從中性面開始計(jì)時(shí)的，所以感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emsinωt＝V。3線框轉(zhuǎn)過60°時(shí)，感應(yīng)電動勢e＝Emsin60°≈544V。答案：1628V628A2e＝V3544V1．正弦式交變電流的產(chǎn)生與描述正弦式交變電流產(chǎn)生的方法將一個平面線圈置于勻強(qiáng)磁場中，并使它繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式e＝Emsinωt(其中Em＝nBSω，t＝0時(shí)，線圈在中性面的位置)規(guī)律的圖像描述正弦交變電流的圖像是正弦曲線2．交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書寫的基本思路1確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖像或由公式Em＝nBSω求出相應(yīng)峰值。2明確線圈的初始位置，找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。如：①線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動，則i－t圖像為正弦函數(shù)圖像，函數(shù)式為i＝Imsinωt。②線圈從垂直中性面位置開始轉(zhuǎn)動，則i－t圖像為余弦函數(shù)圖像，函數(shù)式為i＝Imcosωt。線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生正弦式交流電，交流電的變化規(guī)律與線圈的面積有關(guān)，而與線圈的形狀、轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)。如圖10－1－5甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角θ＝45°時(shí)如圖乙為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎?。則圖10－1－6所示的四幅圖中正確的是 圖10－1－5圖10－1－6確定感應(yīng)電流的變化圖像，應(yīng)從三個方面分析：1感應(yīng)電流的方向，2感應(yīng)電流的大小，3感應(yīng)電流大小的變化趨勢，從而排除錯誤選項(xiàng)，確定正確選擇。矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦式交變電流，在開始計(jì)時(shí)t＝0時(shí)線圈達(dá)圖乙所示的位置，據(jù)右手定則判斷電流為負(fù)方向，首先排除A、B選項(xiàng)。D′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，線圈的兩條引線分別與A、B兩半圓銅環(huán)相連，兩個銅環(huán)通過滑動電刷連入電路，電路中僅有一圖10－1－7個電阻R。如圖10－1－7所示，在線圈轉(zhuǎn)動過程中，通過R的電流 A．大小和方向都不斷變化B．大小不斷變化，方向從A→R→BC．大小和方向都不變D．大小不斷變化，方向從B→R→A解析：線圈中產(chǎn)生交流電，由于電刷交替與兩銅環(huán)接觸，流過R的電流方向不變。根據(jù)右手定則可知，通過R的電流方向是B→R→A。答案：D2．一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖像如圖10－1－8甲所示，則下列說法正確的是 圖10－1－8A．t＝0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直B．t＝001s時(shí)刻，Φ的變化率最大C．t＝002s時(shí)刻，交流電動勢達(dá)到最大D．該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動勢的圖像如圖乙所示答案：B3．如圖10－1－9甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化。求：圖10－1－91交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；2寫出該電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式。答案：1200V2e＝200cos100tV1．交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值

e＝Emsinωti＝Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況3．對交變電流有效值的理解交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)電流通過電阻生熱進(jìn)行定義的，所以進(jìn)行有效值計(jì)算時(shí)，要緊扣電流通過電阻生熱或熱功率進(jìn)行計(jì)算。注意“三同”：即“相同電阻”、“相同時(shí)間”內(nèi)產(chǎn)生“相同熱量”。計(jì)算時(shí)“相同時(shí)間”要取周期的整數(shù)倍，一般取一個周期。一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖10－1－10所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。 圖10－1－101說明此刻線圈感應(yīng)電流的方向。2線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值有多大？3線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動勢為多大？4設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動，其他能量損失不計(jì)，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)做多少功？5從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電荷量是多少？6圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？4．一個10Ω的電阻，它兩端的電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖10－1－11所示，則 圖10－1－11A流過電阻的最大電流是22AB用交流電壓表測量電阻兩端的電壓，其示數(shù)約為311VC電阻消耗的功率為9680WD在交流電變化的半個周期內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱是484J答案：D5．如圖10－1－12是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的 A．周期是001s 圖10－1－12B．最大值是311VC．有效值是220VD．表達(dá)式為u＝220sin100πtV解析：本題考查正弦式交變電流的周期、最大值、有效值、瞬時(shí)值等概念，意在考查考生的理解能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的能力。由交變電流的圖像知，周期是002s，A項(xiàng)錯；最大值是311V，B項(xiàng)正確；有效值是220V，C項(xiàng)正確；瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝311sin100πtV，D項(xiàng)錯誤。答案：BC6如圖10－1－13所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)動軸垂直。已知線圈匝數(shù)n＝400，電阻r＝01Ω，長L1＝005m，寬L2＝004m，角速度ω＝100rad/s，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝025T。線圈兩端外接圖10－1－13電阻R＝99Ω的用電器和一個交流電流表。內(nèi)阻不計(jì)求：1線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢；2電流表A的讀數(shù)；3電阻上消耗的電功率。答案：120V2141A3198W實(shí)驗(yàn)室里的交流發(fā)電機(jī)可簡化為如圖10－1－14所示的模型，正方形線圈在水平勻強(qiáng)