高三一轮--交变电流的产生和描述

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1、10.1交变电流的产生和描述【学习目标】1、交变电流、交变电流的图像2、正弦交流电的变化规律及应用【考纲要求】交变电流的描述【知识扫描】2.正弦交流电的产生：在匀强磁场里，线圈绕磁场方向的轴匀速转动.（1）中性血：与磁场方向的平面⑵中性面与峰值面的比较：比较项中性面峰值面位置线圈平而与磁场方向线圈平而与磁场方向磁通屋零磁通:ft的变化率0感应电动势0电流方向3.正弦交变电流的函数表达式、描述交变电流的物理量：⑴周期和频率：交变电流完成一次周期性变化（线圈转一周）所需的时间叫做周期,U,单位是秒（s）；交变电流

2、在Is内完成周期性变化的次数叫做频率,f=,单位是赫兹（Hz）.⑵正弦式交变电流的两数表达式（线圈在中性面位置开始计时）：①电动势e随时间变化的规律e=Emsinu）t.②负载两端的电压u随时间变化的规律u=Umsinu）t.③电流i随时间变化的规律i=Imsincut.其中co等于线圈转动的角速度，Em=nBSto.4.正弦交变电流峰值、有效值的关系：E=Em,U=Um,I=Im.【基础训练】1.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂肖:于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最人磁通量为①m,最大感应电动

3、势为Em,下列说法中正确的是（）A.当磁通量为零时，感应电动势也为零B.当磁通量减小时，感应电动势也减小C.当磁通量等于时，感应电动势等于0.5EmD.角速度3等于字2.（2011•天津高考）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕少磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（）A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.t=0.01s时线框平而与中性而垂合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz1.（2014-南通模拟）如图所示,在匀强磁场中

4、有一个单匝矩形线圈ABCD,AB边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环L柑连,PQ边始终与金属滑环K和连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转。下列说法中正确的是（）A.交流电流表的示数随吋间按余弦规律变化B.线圈转动的角速度越大，交流电流表的示数越小C.线圈平面与磁场平行时,流经定值电阻R的电流瞬时值为零D.线圈转动的角速度増加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的冇效值也变为原来的两倍4.（2013•福建高考）如图,实验室一台手摇交流发

5、电机，内阻r=1.0Q,外接R=9.0©Q的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动吋,产生的电动势Le=10V2sinl0nt（V）,则（）A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为10V2VsC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路小理想交流电流表©的示数为1.0A5•—台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。己知发电机线圈内阻为5.0Q,现外接一只电阻为95.0Q的灯泡，如图乙所示。则下列说法正确的是（）A.电压表V的示数为220VB.电路中的电流方向每秒钟改变

6、50次C.灯泡实际消耗的功率为484WD.发电机线圈内阻每秒钟产牛的焦耳热为24.2J6.（2014•衡水模拟）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,英矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴00’匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10Q连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电压衣,示数是10Vo图乙是矩形线圈中磁通量①随时间t变化的图像。贝9（）A.电阻R上的电功率为20WB.0.02S时R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cosl00n

7、t（V）D.通过R的电流i随时间t变化的规律是i=1.41cos50Jit（A）【课后反思】1、我做错的题：2、错误原因：3、改进措施:4、我的收获:【拓展延伸】1.（多选）电阻为1Q的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像如图所示，现把交变电流加在电阻为9Q的电热丝上，下列判断正确的是（）A.线圈转动的角速度为100rad/sB.在0〜0.005s时间内，通过电阻的电荷量为CC.电热丝两端的电压为180VD.电热丝的发热功率为1800W2.（2014-苏州模

8、拟）关于家庭照明电路所用的交流电，下列说法正确的是（A.电流方向每秒钟改变50次B.电压表达式为u=220sin50nt（V）C.额定电圧为220V的灯泡可以-頁接接入使用D.耐圧为220V的电容器可以直接接入使用3、电阻Rl、R2和交流电源按照图甲所示方式连接,Rl“0Q,R2=20Q。合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t的变化情况如图乙所示。贝9（）乙A.通过R1的电流的有效值是1