高三物理交变电流2

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1、3—2第五章交变电流交变电流（总55）描述交变电流的物理量电感和电容对交流的影响【学习目标】1、知道交变电流，认识交变电流的产生过程，理解周期和频率、峰值和有效值的物理意义。2、能用函数表达式和图像描述交变电流，了解感抗和容抗的概念。【知识梳理】一、交变电流的产生1．交变电流：强度和方向都随时间做变化的电流叫做交变电流．2．正弦交变电流的产生：将线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁感线的轴，线圈中就会产生正(余)弦交变电流．3．中性面(1)定义：与磁场方向的平面．(2)特点：①线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量，磁通量的变化率为，感应电动势为．②线圈转动一周，两次经过中性

2、面，线圈每经过，电流的方向就改变一次．线圈转动一周，电流的方向就改变。二、交变电流的变化规律N匝面积为S的线圈以角速度ω转动，从某次经过中性面开始计时，物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝i＝计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值Em＝Im＝讨论的击穿电压有效值跟交变电流的热效对正(余)弦交变电流有：E＝应的恒定电流值U＝I＝(1)计算与电流的热效应有关的量(如功、、等)(2)交流电表的、电器设备“铭牌”上所标的一般是有(3)保险丝的熔断电流值为平均值交变电流图象中图线与时间轴所围的面积与时间的比值＝＝＝计算通过电路截面的三、电感和电容

3、对交流的影响电感和电容对交流的影响可概括为：电感是、，、；电容是、，、.【例题讨论】例1、如图甲所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合.t＝0时线圈从图甲所示的位置开始匀速转动，规定电流方向沿abcd方向为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象应是图乙中的（）例2、如图所示表示交变电流随时间变化的图象，则交变电流有效值为(　　)A．5AB．5AC．3.5AD．3.5A例3、在如图所示的电路中，由于电源变化，灯1变暗、灯2变亮、灯3亮度不变，则可能的情况是（）Ａ.　保持电压不变，使频率增大Ｂ.　保持频率不变，使电压增大Ｃ.　

4、保持频率不变，使电压减小Ｄ.　保持电压不变，使频率减小例4、如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)线圈转过s时，电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经s通过电阻R的电荷量为多少？(5)线圈转过一周外力对线圈所做的功【巩固练习】1、某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为________Hz.若将此电压加

5、在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V；若将该电压加在一阻值为1kΩ的电阻器上，该电阻器正好正常工作，为了避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于____A.3、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与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象如图乙所示，则(　　)A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合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100Hz4、两个完全相同的电热器，分别通以图2甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个

6、电热器的电功率之比P甲∶P乙等于(　　)A.∶1B．2∶1C．4∶1D．1∶15、如图所示电路中，A、B为两相同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的是（）A.电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同B.电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大C.电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同D.电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大6、匀强磁场的磁感应强度为B，边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈电阻为r，线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.（1）转动过程中感应电动势的最大值是多大？（2）将一交流电压表接在R两端，电压表示数是

7、多少？（3）线圈平面与磁感线成60°角时的感应电动势多大？（4）从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过电阻R的电荷量是多少？（5）外力对线圈做功的效率？