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《2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2模块专题复习专题五》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题五交变电流辺9值汀的理解与应用交变电流的“四值”即最大值、瞬时值、有效值、平均值，近儿年来的高考在考查“交变电流”一章的有关内容时，主要是考查了交变电流的“以值”.很多学生在学习和复习屮对这四个类似但又需要严格区别的物理量分辨不清•理解好这四个值对于解交变电流相关的习题帮助很大.—、瞬时值与最大值1.瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向.从中性面开始计时，其瞬时值表达式为：e=^msin3,z=/msincot；从垂直中性面位置开始计时，其瞬时值表达式为：e=Emcoscot./=/mcos(ot.2.峰
2、值(最大值)(1)线圈在匀强磁场屮绕垂直于磁场的轴匀速转动时，电动势的最大值(2)加在电容器、二极管上交流电压的最大值不能超过其标称的耐压值.［复习过关］1.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min,若线圈平血转至与磁场方向平行时的电动势为2V,则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为0=V,电动势的峰值为V,从屮性面起经占s,交流电动势的大小为V.答案2sin(8?rf)21240解析当线圈平面与磁场平行时，感应电动势最大，即Em=2V,co=2TtfT=2'jiX-^-rad/s=8nra
3、d/s,则从中性面开始计时，瞬时值表达式《=耳丽劲=2sin(8M)V,当『=占s时,2.如图1所示，圆形线圈共100匝，半径为r=0.1m,在磁感应强度3=0.1T的匀强磁场小绕过直径的轴匀速转动，角速度为co=—rad/s,电阻为R= Q,若以图示位置为/=0时刻，求：图1⑴转过90叩寸，线圈中的感应电流为多大?(2)写出线圈屮电流的表达式.“4•<300A答案(1)3A⑵,=3smA解析当从题图示位置转过90。时，线圈中有最大感应电流.图示位置为中性面，从中性面位置开始计时，表明瞬时值q与/是正弦关系.(
4、l)£m=^5w=100X0.1XttX0.12X—V=30V.z=£m=30R_10A=3A.(2)/=3sin冷/丿A.1.频率为50Hz的交变电流，电压”=100sin(M)V,把它加在激发电压、熄灭电压均为50V的霓红灯的两端，求在半个周期内霓虹灯发光的时间.答案1150解析因为e=2irf=2兀X50rad/s=100nrad/s厂=7=50s=0.02s所以电压的瞬时值表达式为w=100sin(1007rr)V依据题意可知：当加在霓红灯两端的电压大于或等于50V时，霓红灯就发光，即：lOOsin(10
5、0/)250且ow/wf解此不等式组得：缶WrW島故半个周期内霓虹灯发光的时间为z=^600_600)s=L50s-二、有效值与平均值1.有效值：⑴讣算：①利用/=靠，U=影,E=^计算，只适用于正眩式或余眩式交流电.②据电流的热效应计算(非正弦式交流电)，计算时要注意：'相同电阻三同<相同时间、产生相等热量“相同时间”至少要取一个周期的时间.（2）适用情况①计算与电流热效应相关的量（如功率、热量）②交流电表的测呈值③电气设备标注的额定电压、额定电流④保险丝的熔断电流E1.平均值：求一段时间内通过导体横截而的电荷
6、量时要用平均值，q=l［复习过关］1.如图2所示为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是（）A.5迈AB.5AC.3.5迈AD.3.5A答案B解析设交流电与直流电通过阻值都为人的电阻，设直流电流为/，则根据有效值的定义有：（4也）2r•£+（3車）2rZ=Frt解得/=5A.2.将正眩交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉了半周，如图3,它的有效值是（）^/2Z/S设交流电电流的有效值为周期为T,电阻为7?,则有：fRT=解得:3.（多选）先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电（如图4）.
7、第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图5甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示.若甲、乙图中图5A.第一次灯泡两端的电压有效值是平S3B.第二次灯泡两端的电压有效值是扌SC.第一次和第二次灯泡的电功率之比是2:9D.第一次和第二次灯泡的电功率Z比是1:5答案AD解析第一次灯泡两端的电压有效值为:设第二次电压的有效值为根据有效值的定义，则有:(2S)2TR2^R2~R线圈中产生感应电动势的最大值.T解得:5=VTo2Uo•故A正确,B错误.P:P2=U2.5R°R由功率的公式P—,灯泡的电功率之
8、比是::5.故C丰皆误,D正确.1.如图6所示,单匝矩形闭合导线框abed一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框而积为S,电阻为R线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴以角速度®匀速转动,固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界•则线框屮感应电流的有效值为()XxXXXXXXxXXx:o9D.BSo)2BS®yjlBSojBSco4RB・2RC-"4F答案c解析线框中产生感
