交流电专题复习
一、 交流电的产生、变化规律和基本物理量
1、 交流电的概念：__________________________________________________叫交流电。
2、 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕着跟磁场垂直的轴匀速转动，产生交流电。线圈平面每经过__ ___面（是跟磁力线__ ___的平面）一次，感应电动势和感应电流方向就改变一次。线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向改变_ ___次。
交流发电机：利用电磁感应原理把__ __能转变为__ __能。交流发电机的基本组成部分是电枢（线圈）、磁极、滑环、电刷。交流发电机的种类是分为旋转磁场式（磁极转动、电枢不动）和旋转电枢式（电枢转动，磁极不动） 3、交流电的变化规律：
公式：e=t m ωεsin ω==εNBS NBLV m 2 t I i m ω=s i n R
I m
m ε=
图象：根据右图：
1、电流最大值：
则有效值 2、周期：
频率： 角速度：
3、电流瞬时值表达式：
1、电压最大值： 则有效值
2、周期： 频率： 角速度：
3、表达式：
注意：当线圈平面转到中性面位置时，穿过线圈磁通量_ ____，磁通量变化率等于________，感应电动势瞬时值等于______。上述交流电瞬时值表达式都是从______开始计时的。电动势的最大值等于线圈平面转到与____ __垂直（与___ ____方向平行）位置时的瞬时值。 3、 表征交流电的物理量
（1）有效值：让交流电和直流电_____________________________________，就把这一直
流电的数值叫这一交流电的有效值。
正余弦式有效值与最大值的关系：I=
m m I I 707.02
= m m U U U 707.02
==
注意：（1）“有效”是指交流电在产生__ ____效应方面跟直流电等效。不要把交流电的有效值与上章学过的感应电动势平均值相混淆。
（2）除特别指明的以外，通常所讲的交流电的值都是指_________
值，而不是平均值。交
流电压表和电流表测量的数值，以及各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值，都是指______值。
（3）周期和频率：表示交流电变化的____________。 T
f 1=
二，单相理想变压器
1、物理基础：原副线圈的互感现象是变压器工作的物理基础。
2、计算公式：
电压比：
2
1
21n n U U =
（此式对三组以上线圈也成立） 功率：输入功率等于输出功率。I 1U 1=I 2U 2 输_ __功率决定于输__ ___功率。 电流比：
1
2
21n n I I =（此式对三级以上线圈不成立，此时电流关系应根据输入功率等于输出功率来推导） 注意：（1）上述计算公式只适用于____ ___变压器，即没有能量损失的变压器。（线圈无电阻，铁芯不发热）
（2）变压器不能改变交流电的频率，也不能改变直流电压和电流。 （3）如果在负载的线圈不止一个绕组，那么原副线圈的电流关系应根据输入功率与输
出功率相等来计算，即。
三，远距离送电
输电电压U 2，输电导线的电流I 2=I 3，用户电压U 4，输电导线上的电压降（电压损失）U 线=I 2R
线，输电导线上的功率损耗
P 损 =线
线
线R U R I 22
2=
，输送功率P=I 2U 2,用户得到功率P 用=I 4U 4,
P=P 用+P 损 U 3=U 2-U 线
在_________的条件下，据I 2=P/U 2，采用高压输电，输电电流I 2_______，输电线上的电压损失(U 线=I 2R 线)及输电线上的功率损耗P 损________。
1、下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值 【 】 A ．磁感强度 B ．线圈匝数 C ．线圈面积 D ．线圈转速 E ．线圈初始位置
感应电动势最大值 2、甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是 【 】
A ．甲乙都是
B ．甲是乙不是
C ．乙是甲不是
D ．甲乙都不是
3、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t 图像如图2，则在时刻 【 】
A ．t1，t3线圈通过中性面
B ．t2，t4线圈中磁通量最大
C ．t1，t3线圈中磁通量变化率最大
D ．t2，t4线圈平面与中性面垂直
4、交流发电机在工作时的电动势为e=E m sin ωt 。若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ）
（A ）e=E m sin ωt/2（B ）e=2E m sin ωt/2（C ）e=E m sin2ωt （D ）e=2E m sin2ωt 5、闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=I m sin ωt 。保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加1倍，则电流的变化规律为（ ） （A ）i=2I m sin2ωt （B ）i=4I m sin2ωt （C ）i=2I m sin ωt （D ）i=4I m sin ωt
6、如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中正确的是（ ） （A ）t=0时刻线圈平面与中性面垂直
（B ）t=0.01s 时刻，磁通量的变化率最大
（C ）t=0.02s 时刻，交流电动势达到最大
（D ）0.02s 到0.03s 的时间内，交流电的电动势在增大
7、一长直导线通以如图（甲）所示的交变电流，在导线下有一断开的线圈如图（乙）所示，若
）
（A ）t 1时刻
（B ）t 2时刻
（C ）
t 3时刻 （
D ）t 4时刻
8、如图（甲）所示，U 形金属导轨水平放置，导轨上跨接一根金属棒ab ，与导轨构成闭合回路并能沿导轨自由移动，在导轨左侧与ab 平行放置的导线cd 中通以图（乙）所示的交变电流规定电流方向自c 向d 为正，则ab 受到向左的安培力的作用时间是（ ）
（A ）0~t 1
（B ）t 1~t 2
（C ）t 2~t 3 （D ）t 3~t 4 9、一矩形线圈，面积是0.05m 2
，共100匝，线圈电阻是2
Ω，外接电阻
是R=8Ω，线圈在磁感应强度是B=1/πT 的匀强磁场中以300r/min 的转
速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示。若从中性面开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈从开始计时经过1/30s 时，线圈中电流的瞬时值；（3）外电路电阻R 两端的电压瞬时值的表达式。
图（乙） a b
i 图（甲） a b
10、如图所示，将单匝正方形线圈ABCD的一半放入匀强磁场
度ω=100rad/s匀速转动，在AB、CD的中点用电枢P、Q将电
流输送给小灯泡，线圈边长L=0.2m，总电阻r=4Ω。灯泡电阻
R=2Ω，不计P、Q接触电阻及导线电阻，求：（1）线圈转动过
程中产生的最大感应电动势；（2）理想电压表的度数。
表征交流电的物理量
1、下列说法正确的是[ ]
2
A．在一个周期内电流的方向改变两次B．交流电的最大值总是有效值的倍
C．若正弦交流电的最大值为10V，则它的最小值为－10V
D．演示交流电随时间变化规律时，应采用交流电流表
2、下列说法正确的是[ ]
A．用交流电压表测量交流电压时，指针来回摆动
B．一周期内交流的方向改变两次C．如果交流的最大值是5A，则最小值为－5A
D．用电器上所标电压值是交流的有效值
3、一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u＝10sinωtV上时功率为[ ]
A．0.25P B．0.5P C．P D．2P
4、如图18－12为一交流的电压与时间图像，它的有效值为________V．
变压器
1、利用变压器不可能做到的是【】
A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率
2、当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】
A．负载电阻为0 B．输出电流为0C．两端电压为0 D．输出功率为0
3、下列正确说法是【】
A．变压器也可能改变恒定电压
B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流
C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成
D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用
4、变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】
A．电流频率比为2∶1B．功率比为2∶1
C．电流比为2∶1 D．电压之比为2∶1
5、理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】
A．I2由I1决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不对
6、如图18－21用理想变压器给变阻器R供电，设输入交
变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图
中四只电表的示数和输入功率P变化情况是：
V1________，V2________，
A1________，A2________，P________．
7、如图14－34所示，矩形线框abcd匝数n=250，边长ab=12cm，
OO′以120r ／min匀速转动．线框通过滑环与外电路连接，外电路中接有R=12Ω的电阻和一只发光电压和熄灭电压都是12V的氖灯．不计线框电阻，求：
（1）当S接触点1时，电流表的示数，电阻的发热功率及10min内外力对线框做的功分别多大？
（2）当S接触点2时，氖灯闪光频率为多大？通电10min氖泡发光总时间为多少？
远距离输电
1、如图6中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用
电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I变
化为【】
A．均变大B．U变大，I变小
C．均变小D．U变小，I变大
2、当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】
A．输送电压的平方成正比B．输送电压的平方成反比
C．输电线中电流的平方成正比D．导线中电流的平方成反比
3、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】
A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻
B．由P=IU，应低电压小电流输电
C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对
4、用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U．则输电线截面积最小值为【】
A．ρL/R B．2ρLI/U C．U/ρLI D．2UL/ρI
5、远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上【】
6、发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________．
7、一座小型水电站发电机输出功率为100KW，输出电压为500V，输电线的电阻
为10Ω，允许功率损耗为输出功率的4%。求：
（1）在用电单位需要200V电压时，所用升高变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？
（2）如果用电单位计划生产用电60KW，其余是照明用电，那么最多可装“220，40W”
的电灯多少盏？
综合练习
1. 交流发电机的转子由B ∥S 的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V ，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为＿＿V 。
2. 交流发电机转子有n 匝线圈，每匝线圈所围面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r ，外电路电阻为R 。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：⑴通过R 的电荷量q 为多少？⑵R 上产生电热Q R 为多少？⑶外力做的功W 为多少？
3. 左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P 使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为
A.110V
B.156V
C.220V
D.311V
4. 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n 1=1760匝、n 2=288
匝、n 3=8000匝，电源电压为U 1=220V 。n 2上连接的灯泡的实际功率为36W ，测得初级线圈的电流为I 1=0.3A ，求通过n 3的负载R 的电流I 3。
R L
220V n 1
5. 在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是
A. B. C. D.
6. 学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R =4Ω，全校
22个教室，每个教室用“220V ，40W ”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电动势多大？⑶输电线上损耗的电功率多大？
零线 火线 零线
专题一 交变电流的产生和图像 1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 （ ） A ．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B C ．电阻消耗的电功率为2.5 W D ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（ ） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25 Hz C ．该交流电的电压的有效值为 D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。则 （ ） A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A) B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V) C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V) D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V) 4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（ ） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大 5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框，当磁感应强度B 按图示规律变化时（以向里为正方向），线框中有感应电流产生。⑴画出感应电流i 随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。 ⑵求该感应电流的有效值。 /s -2s U -U
高中物理 交流电 专题 例1：给额定功率60W 、额定电压220V 的白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯正常发光，则所加电压U 0的大小约为 （ ） A. 220V B. 310V C. 350V D. 440V 解：所加电压的周期为 20× 10 -3s = 8ms 设电灯的电阻为R ，加上图示的电压时的功率为P L ， P L t 2 = (U 02 /R)t 1 +0 (式中t 1 = 8ms t 2 =20 ms) 由题意 P L = (U 02 /R)t 1/t 2= U 额2 /R =60W U 02 = U 额2 t 2/t 1 =2202 ×20/8 =1102 ×10 ∴ U 0≈350V C 例2:如图是一个理想变压器的电路图，若A 、B 两点接交流电压U 时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为： ( ) A. 5 : 1 B. 1 : 5 C. 4 : 1 D. 1 : 4 U -3 s
解：设灯泡正常发光的电流为I ， 则原、副线圈的电流分别为I 和4I ，如图示。 所以原、副线圈的匝数比为 4 1 C 例3.如图所示，abcd 是交流发电机的矩形线圈, ab=30cm,bc=10cm, 共50匝, 它在B=0.8T 的匀强磁场中绕中心轴OO ′顺时针方向匀速转动，转速为480r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=3 Ω,试求: 1. 若线圈从图示位置开始计时,沿abcd 的方向为正方向,画出交流电流的图象. 2. 线圈从图示位置转过1/4 转的过程中电阻R 上产生的热量和通过导线截面 的电量 3.电流表和电压表的读数 4.从图示位置转过180°过程中 的平均感应电动势 解：从中性面开始计时有 e=E m sin ω t ，其中E m = NB ω S ， 1 2 A B
一、不定项选择题（每小题有1个或多个选项符合题意，每小题４分，共４０分） 1、一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ） A ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t A B ．该交流电流的频率为50 Hz C ．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100W D ．用电流表测该电流其示数为102 A 2、下列关于交流电的几种说法正确的是（ ） A 、电气设备上所标的电压电流值是最大值 B 、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值 C 、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值 D 、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值 3、交流电源的电压是6V ，它跟电阻R 1、R 2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U 1，为了保证电容器C 不被击穿，电容器C 的耐压值应为U 2，则（ ） A 、U 1=62V B 、U 2=6V C 、U 1=6V D 、U 2≥62V 4、钳形电流表的外形和结构如右图（a ）所示。图（a ）中电流表的读数为1.2A 。右图（b ） 中用同一电缆线绕了3匝，则（ ） Ａ．这种电流表能测直流电流，图（b ）的读数为2.4A Ｂ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为0.4A Ｃ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为3.6A Ｄ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流， 图（b ）的读数为3.6A 5、如图所示，线圈的自感系数L 和电容器的电容C 都很小，此电路的重要作用是（ ） A 、阻直流通交流，输出交流 B 、阻交流通直流，输出直流 C 、阻低频通高频，输出高频交流 D 、阻高频通低频，输出直流和低频交流 6、如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变） （ ） A 、增大R 的阻值 B 、减小R 的阻值 C 、增加副线圈的匝数n 2 D 、减小原线圈的匝数n 1 7、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化，规定电流从左向右为正，在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b 点来说，a 点电势最高的时刻是在（ ） 图（a ） 图（b ）
第1节 交变电流的产生及描述 要点一 交变电流的产生和描述 1．正弦式交变电流的产生 (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)两个特殊位置的特点： ①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦ Δt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。 ②线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦ Δt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。 (3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。 (4)交变电动势的最大值E m ＝nBS ω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。 2．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 规律 物理量 函数表达式 图像 磁通量 Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt 电动势 e ＝E m sin ωt ＝nBS ωsin ωt 电压 u ＝U m sin ωt ＝RE m R ＋r sin ωt 电流 i ＝I m sin ωt ＝E m R ＋r sin ωt
1．一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图10-1-1所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定( ) A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2 B．t2时刻穿过线框的磁通量为零 C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D．线框转动的角速度为E m BL2 2．(2016·连云港摸底)如图10-1-3甲所示为一台小 型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开 始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已 知发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为9.0 Ω。求： (1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式； (2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量； (3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。 要点二有效值的理解与计算1．公式法 利用E＝E m 2 、U＝ U m 2 、I＝ I m 2 计算，只适用于正(余)弦式交变电流。 2．利用有效值的定义计算(非正弦式电流) 计算时“相同时间”至少取一个周期或为周期的整数倍。 3．利用能量关系 当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值。
第1课时交变电流的产生和描述 导学目标 1.能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算． 一、交变电流的产生和变化规律 [基础导引] 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是() A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零 D．线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大 [知识梳理] 1．交变电流 大小和方向都随时间做__________变化的电流．如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图(a)所示． 图1
2．正弦交流电的产生和变化规律 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动． (2)中性面：①定义：与磁场方向________的平面． ②特点：a.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______．b.线圈转动一周，________经过中性面．线圈每经过____________一次，电流的方向就改变一次． (3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为__________曲线．如图1(a)所示． 思考：由正弦交流电的图象可以得出哪些物理量？ 二、描述交变电流的物理量 [基础导引] 我们日常生活用电的交变电压是e ＝2202sin 100πt V ，它是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，则下列说法正确的是________． ①交流电的频率是50 Hz ②交流电压的有效值是220 V ③当t ＝0时，线圈平面恰好与中性面平行 ④当t ＝1 50 s 时，e 有最大值220 2 V ⑤电流每秒方向改变50次 [知识梳理] 1．周期和频率 (1)周期T ：交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒 (s)．公式：T ＝2π ω. (2)频率f ：交变电流在1 s 内完成周期性变化的________，单位是赫兹(Hz)． (3)周期和频率的关系：T ＝________或f ＝________. 2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬时值：交变电流某一________的值，是时间的函数． (2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的________． (3)有效值：让交流与恒定电流分别通过________的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的________相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交流的__________． (4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I ＝____________，U ＝____________，E ＝____________. (5)平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值. 考点一 正弦交流电的变化规律 考点解读
交流电专题复习 一、 交流电的产生、变化规律和基本物理量 1、 交流电的概念：__________________________________________________叫交流电。 2、 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕着跟磁场垂直的轴匀速转动，产生交流电。线圈平面每经过__ ___面（是跟磁力线__ ___的平面）一次，感应电动势和感应电流方向就改变一次。线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向改变_ ___次。 交流发电机：利用电磁感应原理把__ __能转变为__ __能。交流发电机的基本组成部分是电枢（线圈）、磁极、滑环、电刷。交流发电机的种类是分为旋转磁场式（磁极转动、电枢不动）和旋转电枢式（电枢转动，磁极不动） 3、交流电的变化规律： 公式：e=t m ωεsin ω==εNBS NBLV m 2 t I i m ω=s i n R I m m ε= 图象：根据右图： 1、电流最大值： 则有效值 2、周期： 频率： 角速度： 3、电流瞬时值表达式： 1、电压最大值： 则有效值 2、周期： 频率： 角速度： 3、表达式： 注意：当线圈平面转到中性面位置时，穿过线圈磁通量_ ____，磁通量变化率等于________，感应电动势瞬时值等于______。上述交流电瞬时值表达式都是从______开始计时的。电动势的最大值等于线圈平面转到与____ __垂直（与___ ____方向平行）位置时的瞬时值。 3、 表征交流电的物理量 （1）有效值：让交流电和直流电_____________________________________，就把这一直 流电的数值叫这一交流电的有效值。 正余弦式有效值与最大值的关系：I= m m I I 707.02 = m m U U U 707.02 == 注意：（1）“有效”是指交流电在产生__ ____效应方面跟直流电等效。不要把交流电的有效值与上章学过的感应电动势平均值相混淆。 （2）除特别指明的以外，通常所讲的交流电的值都是指_________ 值，而不是平均值。交
3．交变电流的产生与描述 一、交变电流的产生和变化规律 1．交变电流：大小和________都随时间做____________变化的电流，简称交流． 2．正弦式交变电流 (1)定义：按_______________________变化的交变电流，简称正弦式电流． (2)产生：将闭合矩形线圈置于________磁场中，并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中就会产生正(余)弦交变电流． (3)中性面：与磁场方向___________的平面． ①线圈平面位于中性面时，穿过线圈的磁通量_________，磁通量的变化率为________，感应电动势为__________，其中E m＝___________ ②线圈转动一圈，经过中性面两次，内部电流方向改变两次． ③线圈平面与中性面垂直时，磁感线与线圈平面__________，穿过线圈的磁通量为__________，但磁通量变化率____________，感应电动势___________ (4)正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)： ①电动势e随时间变化的规律为e其中E m＝_______ ②电压u随时间变化的规律为u＝__________ ③电流i随时间变化的规律为i＝__________ . ④正弦式交流电的电动势e，电流i和电压u其规律可用图表示．(正弦交流电 的图象) 例1．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 A．电压表的示数为220 V B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡实际消耗的功率为484 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J 例2．如图所示，交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场 的磁感应强度为B，线圈匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为 R.当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：
高二物理交流电专题训练及答案（全套） 一、交变电流变化规律练习题 一、选择题 1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】 A．磁感强度B．线圈匝数 C．线圈面积D．线圈转速 E．线圈初始位置 2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是 C．乙是甲不是D．甲乙都不是
3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】 A．t1，t3线圈通过中性面 B．t2，t4线圈中磁通量最大 C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大 D．t2，t4线圈平面与中性面垂直
4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】 A．磁通变化率为零 B．感应电流为零 C．磁力矩为零 D．感应电流最大 D 5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次
6．下列说法正确的是【】 A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值 B．交流电流表和电压表测定的是有效值 C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值 D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】
A．正常发光的额定功率为100W的灯泡 B．电流最大值为0.6A的电熨斗 C．每秒发热1·70j的电热器 D．额定电流I=0.5A的电烙铁 8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】 A．电压表的读数为311V B．电流表读数为1.41A C．电流表读数是1A D．2s内电阻的电热是440J 二、填空题 为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______ 10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为
交变电流 一．交流电 1.大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。 2.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场 中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。 【例1】、下列电流波形图中，表示交变电流的是 （ ） 二．正弦交流电的变化规律 线框在匀强磁场中匀速转动． （1）．当从图2即中性面．．． 位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数： 即 e=εm sin ωt ， i ＝I m sin ωt ωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度；ωt 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角； (2)．当从图1位置开始计时： 则：e=εm cos ωt ， i ＝I m cos ωt (3)．对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv=BS ω； 对于n 匝面积为S 的线圈来说E m =nBS ω。对于总电阻为R 的闭合电路来说I m =m E R 三．几个物理量 (1)．中性面：如图2所示的位置为中性面，对它进行以 下说明： （1）此位置过线框的磁通量最多． （2）此位置磁通量的变化率为零．ΔΦ/Δt=0 所以 e=E m sin ωt=0， i ＝I m sin ωt=0 （3）此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图中的t 2，t 4时刻，因 而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方向改变两次，频率为 50Hz 的交流电每秒方向改变100次． (2)．交流电的最大值：E m ＝B ωS 当为N 匝时E m ＝NB ωS 应用： （1）ω是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，． （2）最大值对应的位置与中性面垂直，即线框面与磁感应强度B 在同一直线上． （3）最大值对应图中的t 1、t 2时刻，每周中出现两次． (3)．瞬时值e=E m sin ωt ， i ＝I m sin ωt 代入时间即可求出．应用： t D B i t
交流电专题训练及答案(全套) 一、交变电流变化规律练习题 一、选择题 1、下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值 【】 A、磁感强度 B、线圈匝数 C、线圈面积 D、线圈转速 E、线圈初始位置 2、甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是 【】 A、甲乙都是 B、甲是乙不是 C、乙是甲不是 D、甲乙都不是 3、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻 【】 A、t1，t3线圈通过中性面
B、t2，t4线圈中磁通量最大 C、t1，t3线圈中磁通量变化率最大 D、t2，t4线圈平面与中性面垂直 4、如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的 【】 A、磁通变化率为零 B、感应电流为零 C、磁力矩为零 D、感应电流最大D 5、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是 【】 A、线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 B、线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C、线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D、线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次 6、下列说法正确的是 【】 A、使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值
B、交流电流表和电压表测定的是有效值 C、在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值 D、给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7、四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是 【】 A、正常发光的额定功率为100W的灯泡 B、电流最大值为0、6A的电熨斗 C、每秒发热170j的电热器 D、额定电流I=0、5A的电烙铁 8、如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则 【】 A、电压表的读数为311V B、电流表读数为 1、41A C、电流表读数是1A D、2s内电阻的电热是440J 二、填空题 为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______
2015届高中物理交变电流专项复习 知识梳理： 一、交变电流 1.交变电流：电流强度的大小和方向 ，这种电流叫交变电流。 2.交变电电流的产生和变化规律 （1）产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. （2）规律（瞬时值表达式）： ①中性面的特点： ②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式） 电动势： 电压： 电流： ③正弦（余弦）交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值： （1）交变电流的最大值（m m I E 、）与 无关，但是转动轴应与磁感线 . （2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值： （1）有效值是利用 定义的.（即 ，则直流电的数值就是该交流电的有效值.） （2）正弦交变电流的有效值： （3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值，都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度：
（1）周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f：1s内完成周期性变化的次数. （3）角速度ω：1s内转过的角度. （4）三者关系： 我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s. 4.交变电流平均值： （1）交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. （2）平均值是利用来进行计算的，计算时只能用平均值. 三、电感和电容对交流的作用 电感是“通流、阻流、通频、阻频”. 电容是“通流、隔流、通频、阻频”. 四、变压器 1.变压器的构造图： 2.变压器的工作原理： 3. 理想变压器 （1）电压跟匝数的关系： （2）功率关系： （3）电流关系： （4）决定关系：
10-1交流电的产生及描述 一、选择题 1．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是() [答案] C [解析]我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220V，最大值为311V，周期为0.02s，所以只有C正确．2．如下图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是()
[答案]AC [解析]线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsinωt，由这一原则判断，A图和C图中感应电动势均为e＝BSωsinωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直． 3．(2011·盐城模拟) 阻值为1Ω的电阻上通一交变电流，其i－t关系如上图，则在0～1s内电阻上产生的热量为() A．1J B．1.5J C．2J D．2.8J [答案] D [解析]0～1s内产生的热量为Q＝(12×1×0.4＋22×1×0.6)J＝
2.8J，故选D. 4．(2011·南昌模拟) 如上图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，边ad在轴OO′上，若线圈绕轴匀速转动，产生的交流电动势e＝E m sinωt，如果将其转速增加一倍，其他条件保持不变，则电动势的表达式为() A．e＝2E m sinωt B．e＝2E m sin2ωt C．e＝E m sinωt D．e＝E m sin2ωt [答案] B [解析]设原来转速为n，则角速度ω＝2πn，感应电动势的峰值E m＝NBSω 当转速增加一倍，即为2n时，其角速度 ω′＝2π×2n＝2ω 此时，感应电动势的峰值E′m＝NBS·2ω＝2E m，可见，此时电动势e＝E m′sinω′t＝2E m sin2ωt，故选项B正确． 5．(2011·深圳模拟) 如上图所示的交流电u＝311sin(314t＋π/6)V，接在阻值220Ω的
交流电 一、交流电的产生 1、图甲就是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动,由线圈引出的导线ae与df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持与外电路电阻R形成闭合电路。图乙就是线圈的主视图,导线ab与cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L ,bc长度为 1 ,线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈)。 L 2 (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e 1的表达式; 夹角位置时开始计时,如图丙所示,试写出t时刻整个 (2)线圈平面处于与中性面成φ 线圈中的感应电动势e 的表达式; 2 (3)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热(其她电阻均不计)。
2、如图所示,图线a就是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整 线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的就是( ) A.在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B.线圈先后两次转速之比为2∶3 C.交流电a的瞬时值为u＝10 sin(5πt) V D.交流电b的最大值为20 3 V 3、一台发电机的结构示意图如图3所示,其中N、S就是永久磁铁的两个磁极,它们的表面 呈半圆柱面形状。M就是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值,图4中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的就是( )
2021届一轮高考物理：交变电流、传感器习题（含）答案*交变电流、传感器* 1、(双选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R 1为定值电阻，R 2 为光敏电 阻。光强增大时，R 2的阻值减小，R 3 为滑动变阻器，平行板电容器与定值电阻 R 1 并联，闭合开关，下列判断正确的是( ) A.仅增加光照强度时，电容器所带电荷量将减小 B.仅减弱光照强度时，电源的输出功率一定减小 C.仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器贮存的电场能将减小 D.仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，电源的效率将增大 2、 如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图，变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器，B处有一个输电线圈，一旦线圈B中有电流，经过电流放大器后便能推动继电器切断电源，如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线(裸露部分)，甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是( ) A．甲不会发生触电事故，继电器不会切断电源 B．乙会发生触电事故，继电器不会切断电源 C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源 D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源 3、(多选)如图甲所示，标有“220 V 40 W”的电灯和标有“20 μF300 V”的电容器并联接到交流电源上，V为交流电压表。交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关S，下列判断正确的是( )
甲乙 A．t＝T 2 时刻，V的示数为零 B．电灯恰正常发光 C．电容器有可能被击穿 D．交流电压表V的示数保持1102V不变 4、 有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( ) A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大 5、(2019·临沂市一模) (多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是( ) 甲乙 A．交流电压的频率为50 Hz
交变电流全章复习 知识梳理： 一、交变电流 1.交变电流：电流强度的大小和方向 ，这种电流叫交变电流。 2.交变电电流的产生和变化规律 （1）产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. （2）规律（瞬时值表达式）： ①中性面的特点： ②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式） 电动势： 电压： 电流： ③正弦（余弦）交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值： （1）交变电流的最大值（m m I E 、）与 无关，但是转动轴应与磁感线 . （2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值： （1）有效值是利用 定义的.（即 ，则直流电的数值就是该交流电的有效值.） （2）正弦交变电流的有效值： （3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值，都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度： （1）周期T ：交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f ：1s 内完成周期性变化的次数. （3）角速度ω：1s 内转过的角度. （4）三者关系： 我国民用交变电流的周期T = s 、频率f = Hz 、角速度ω= rad/s. 4.交变电流平均值： （1）交变电流图象中图象与t 轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. （2）平均值是利用 来进行计算的，计算 时只能用平均值. 三、电感和电容对交流的作用
电感是“通流、阻流、通频、阻频”. 电容是“通流、隔流、通频、阻频”. 四、变压器 1.变压器的工作原理： 2. 理想变压器 （1）电压跟匝数的关系： （2）功率关系： （3）电流关系： （4）决定关系： 五、远距离输电 1、两个关系： （1）.输电过程的电压关系： （2）.输电过程功率的关系： 专题一交变电流的产生和图像 1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是（） A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B C．电阻消耗的电功率为2.5 W D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（） A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（25t）V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电的电压的有效值为 D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 3、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t -2s U -U
专题22 交流电 1.（2018新课标Ⅲ卷）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正．该电阻上电压的峰值均为u 0，周期均为T ，如图所示。则Q 方：Q 正等于（ ） A ．1：2 B ．2：1 C ．1：2 D ．2：1 2.（2014新课标Ⅱ卷）（多选）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2。原线圈通过一理想电流表?接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为Uab 和Ucd ，则（ ） A.Uab ：Ucd=n 1：n 2 B.增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小，cd 间的电压Ucd 越大 D.将二极管短路，电流表的读数加倍 3.（2015新课标Ⅰ卷）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则（ ） A.U=66V ，k= 91 B.U=22V ，k=91 C.U=66V ，k=31 D.U=22V ，k=3 1
4.（2016四川卷）如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则( ) A.小灯泡变亮 B.小灯泡变暗 C.原、副线圈两段电压的比值不变 D.通过原、副线圈电流的比值不变 5.（2013江苏卷）（多选）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光.要使灯泡变亮，可以采取的方法有( ) A.向下滑动P B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器C的电容 6.（2015天津卷）（多选）如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则( ) A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大 B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小 C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大 D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小 7.（2016天津卷）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（） A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
精心整理 交变电流全章复习 知识梳理： 一、交变电流 1.交变电流：电流强度的大小和方向，这种电流叫交变电流。 2. （1 流. （2 1. （ （. 2.交变电流的有效值： （1）有效值是利用定义的.（即，则直流电的数值就是该交流电的有效值.）（2）正弦交变电流的有效值： （3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值，都是指交变电流的值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用值来进行计
算. 3.交变电流的周期、频率、角速度： （1）周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f：1s内完成周期性变化的次数. （3）角速度ω：1s内转过的角度. （4 4. （1. （2 （ （ （3）电流关系： （4）决定关系： 五、远距离输电 1、两个关系： （1）.输电过程的电压关系：
（2）.输电过程功率的关系： 专题一 交变电流的产生和图像 1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是（） A ．电路中交变电流的频率为0.25Hz B ．通过电阻的电流为2A C ．电阻消耗的电功率为 2.5W D ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V 2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所 示．由图可知（） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25Hz C ．该交流电的电压的有效值为100 2 V D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W 3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电 压表的示数是10V 。图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。则（） A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A) B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V) C.R R R =52cos100D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V) 4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 V 交变电源 ~ 图1 u /V t /×10-2s O U m -U m 1 2 图2 MN t 1t 2t 3t 4 i t O
交变电流全章复习 知识梳理: 一、交变电流 1. 交变电流：电流强度的大小和方向 ____________________ ，这种电流叫交变电流。 2. 交变电电流的产生和变化规律 （1）产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是_________ 交变电流.（2）规律（瞬时值表达式）： ①中性面的特点： ②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式） 电动势：_____________ 电压：____________ 电流：_____________ ③正弦（余弦）交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. ___________________________ 交变电流的最大值： （1 ）交变电流的最大值（E m、l m）与_____________ 无关，但是转动轴应与磁感线. （2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值 2. 交变电流的有效值： （1）有效值是利用 _______ 定义的.（即_______________________________________ ，则直流电的数值就是该交流电的有效值.） （2）正弦交变电流的有效值： （3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的 值，都是指交变电流的_____ 值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用_____ 值来进行计算3. 交变电流的周期、频率、角速度： （1）周期T:交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f : 1s内完成周期性变化的次数? （3）角速度3：1s内转过的角度. （4）三者关系： 我国民用交变电流的周期T= s 、频率f= Hz 、角速度3 = rad/s. 4. 交变电流平均值： （1）交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值 （2）平均值是利用________ 来进行计算的，计算 _________ 时只能用平均值. 、电感和电容对交流的作用
交流电 考点1 正弦交变电流的产生及变化规律 1．交流电产生过程中的两个特殊位置 图示 概念中性面位置与中性面垂直的位置 特点 B⊥S B∥S Φ＝BS，最大Φ＝0，最小 e＝n ΔΦ Δt ＝0，最小e＝n ΔΦ Δt ＝nB Sω，最大 感应电流为零， 方向改变 感应电流最大， 方向不变 2.正弦式交变电流的变化规律 磁通量：Φ＝Φm cos ωt；电动势：e＝E m sin ωt；电流：i＝I m sin ωt。 1．[交变电流的产生]如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( ) A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→a D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力2．[交变电流的图象](多选)如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是( ) A．电流表的示数为10 A B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左3．[交变电流的瞬时表达式]边长为a的N匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动，转速为n，线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示，图象中Φ0为已知。则下列说法正确的是( ) A．t1时刻线圈中感应电动势最大B．t2时刻线圈中感应电流为零 C．匀强磁场的磁感应强度大小为Φ0 Na2 D．线圈中瞬时感应电动势的表达式为e＝2NπΦ0ncos 2πnt 考点2 有效值的理解与计算 1．公式法利用E＝E m 2 、U＝ U m 2 、I＝ I m 2 计算，只适用于正(余)弦式交变电流。
课题1 交变电流的产生和描述 知识与技能目标： 1、熟悉交变电流产生的条件、特点以及其表达式； 2、掌握狡辩电流的峰值、瞬时值、有效值和平均值，及其应用特点。 〖导 学 过 程〗 知识点回顾 一、交变电流、交变电流的图像 1.交变电流 和 都随时间做周期性变化的电流。 2.正弦式交变电流的产生和图像 （1）产生：在匀强磁场里，线圈绕 磁场方向的轴匀速转动。 （2）两个特殊位置的特点 I.线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ ，ΔΦ Δt ＝ ，e ＝ ，i ＝ ，电流方向 . II.线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝ ，ΔΦ Δt ，e ，i ，电流方向 . （3）电流方向的改变：一个周期内线圈中电流的方向改变 次. （4）交变电动势的最大值：E m ＝ ，与转轴位置无关，与线圈形状无关. （5）交变电动势随时间的变化规律：e ＝ .（从中性面位置开始计时） （6）图像：线圈从中性面位置开始计时，如图甲、乙、丙所示。 二、正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值 1.周期和频率 (1)周期(T )：交变电流完成 变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T ＝ 。 (2)频率(f )：交变电流在1 s 内完成周期性变化的 。单位是赫兹(Hz)。 (3)周期和频率的关系：T ＝ 或f ＝ 。 2.交变电流的瞬时值、峰值和有效值
新授： 一、正弦交变电流的产生及变化规律 1.交流电产生过程中的两个特殊位置 2.正弦式交变电流的变化规律 磁通量：Φ＝Φm cos ωt ；电动势：e ＝E m sin ωt ；电流：i ＝I m sin ωt 。 【例1】如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO ′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B ＝1 T ，线圈所围面积S ＝0.1 m 2，转速12 r/min 。若从中性面开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为( ) A.e ＝12πsin 120t (V) B.e ＝24πsin 120πt (V) C.e ＝0.04πsin 0.4πt (V) D.e ＝0.4πcos 2πt (V)