1、課題：10.1交變電流的產(chǎn)生和描述【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)一 交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1.交變電流：大小和 都隨時(shí)間做 變化的電流，簡(jiǎn)稱交流電2正弦式交變電流 (1)定義：按 變化的交變電流 (2)產(chǎn)生：將閉合矩形線圈置于 磁場(chǎng)中，并繞 方向的軸做 轉(zhuǎn)動(dòng) (3)中性面：與磁場(chǎng)方向 的平面 (4)正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí))：要點(diǎn)深化1線圈平面和中性面平行時(shí)有哪些特點(diǎn)？2線圈平面跟中性面垂直時(shí)，有哪些特點(diǎn)？針對(duì)訓(xùn)練1如圖所示，矩形線圈邊長(zhǎng)為ab20 cm，bc10 cm，匝數(shù)N100匝，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.01 T當(dāng)線圈以n50 r/s的轉(zhuǎn)速?gòu)膱D示位置開始逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求

2、：(1)線圈中交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)從線圈開始轉(zhuǎn)起動(dòng)，經(jīng)0.01 s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值知識(shí)點(diǎn)二 描述交變電流的物理量1周期和頻率(1)周期T：交變電流完成 變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間，單位是 公式：T .(2)頻率f：交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的 ，單位是赫茲(Hz)(3)周期和頻率的關(guān)系：T 或f .2交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值(1)瞬時(shí)值：交變電流某一 的值，是時(shí)間的函數(shù)(2)峰值：交變電流的電流或電壓所能達(dá)到的 (3)有效值：讓交流與恒定電流通過(guò) 的電阻，如果它們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的 相等，則這個(gè)恒定電流I、恒定電壓U就是這個(gè)交變電流的 。正弦式交變電流的有效

3、值與峰值之間的關(guān)系I U E .針對(duì)訓(xùn)練2如圖所示電路中，已知交流電源電壓u200 sin 100t V，電阻R100 .則電流表和電壓表的示數(shù)分別為（ ）A1.41 A , 200 V B1.41 A , 141 VC2 A , 200 V D2 A , 141 V【典型例題】【例1】 電阻R1、R2和交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接，R110 ，R220 .合上開關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示，則（ ）A通過(guò)R1的電流的有效值是1.2 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過(guò)R2的電流的有效值是1.2 ADR2兩端的電壓有效值是6 V變式訓(xùn)練1 如圖所示，圖線a

4、是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的是（ ）A線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為32B兩種情況在0.3 s內(nèi)通過(guò)線圈的磁通量變化之比為11C兩種情況在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比QaQb32D兩種情況在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比QaQb94【例2】 一個(gè)邊長(zhǎng)為6 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為0.36 .磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為（ ）【例3】 如圖所示，交流發(fā)電機(jī)線圈的面積為0.05 m2共100匝該線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T的勻強(qiáng)磁

5、場(chǎng)中，以10 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R1和R2的阻值均為50 ，線圈的內(nèi)阻忽略不計(jì)，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則（ ）A線圈中的電動(dòng)勢(shì)為e50 sin 10t V B電流表的示數(shù)為 A C電壓表的示數(shù)為50 V DR1上消耗的電功率為50 W針對(duì)訓(xùn)練1、(1)e6.28sin(100t/6)V(2)3.14 V2、B典型例題1：B變式1：AD2：B3：B 2011.12.17張甸中學(xué)高三物理能力訓(xùn)練作業(yè)課題：10.1交變電流的產(chǎn)生和描述 編制：于正華 審核：王昭民 姓名_1如圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)

6、時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，在t時(shí)刻（ ）A線圈中的電流最大 B穿過(guò)線圈的磁通量為零C線圈所受的安培力為零 D穿過(guò)線圈磁通量的變化率最大2一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T.從中性面開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t1/12T時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為2 V，則此交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為（ ）A2 V B2 V C. V D. /2V3如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的閉合正方形線框共有n匝，總電阻為R.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞中心軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中心軸OO與磁場(chǎng)方向垂直，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，從線框平面平行于磁感線的位置開始計(jì)時(shí)，則（ ）線框中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為nBL

7、2cos tt0時(shí)，線框中感應(yīng)電流值為nBL2/R線框中電流的有效值為nBL2cos t 線框中電流的頻率為A B C D4如圖所示，單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線框的最大磁通量為m，線框中的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A在穿過(guò)線框的磁通量為m/2的時(shí)刻，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em/2B在穿過(guò)線框的磁通量為m/的時(shí)刻，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em/C線框每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線框中的感應(yīng)電流方向改變一次 D線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為Em/5如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r的線圈固定在圖示位置，線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路，理想交流電壓表并

8、聯(lián)在電阻R的兩端；U形磁鐵以線圈的中心軸線OO為軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知U形磁鐵兩極間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，取磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置的時(shí)刻t0.則（ ）A在t0時(shí)刻，線圈處于中性面，流過(guò)電阻R的電流為0B1 s內(nèi)流過(guò)電阻R的電流方向改變次C線圈匝數(shù)減少為原來(lái)的一半，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大到原來(lái)2倍，電壓表讀數(shù)不變D在電阻R的兩端再并聯(lián)一只阻值為R的電阻后，電壓表的讀數(shù)不變6.某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A交變電流的頻率為0.02 Hz B交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i5cos 50t(A)C在t0.01 s時(shí)，穿過(guò)交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大D若發(fā)電機(jī)線圈電阻為0.4 ，則其產(chǎn)生的熱功率為5 W7正弦交變電源與電阻R、交流電壓表、交流電流表按照?qǐng)D所示的方式連接，R200 .如圖是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象則（ ）A交流電壓表的讀數(shù)是311 V B交流電流表的讀數(shù)是1.1 ACR兩端電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是uR311cos t VDR兩端電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是uR311cos 100t V8如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.，線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）線框中感應(yīng)電流的有效值.（2）線框從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò) 的過(guò)程中，通過(guò)