第一講交變電流的產生與描述物理講師詹奎一考點透視1.1高考要求主題內容要求交流電交變電流、交變電流的圖像正弦交變電流的函數表達式、峰值和有效值ⅠⅠ二必備技能2.1交流電的產生過程abcd產生條件:閉合線圈在磁場中旋轉,轉動軸與磁場垂直.a(d)b(c)2.2交流電的“四值”瞬時值:最大值:有效值:“三同”如果交流電與直流電在相同時間內通過同一電阻產生相同的熱量,則直流電的值為交流電的有效值.(含焦耳熱、功的均為有效值,如功、功率、保險絲的熔斷電流、交流電壓表和電流表的數值)平均值:(從垂直中性面開始計時)(從中性面開始計時)(求電量q,)三考點突破3.1

考點:交流電的產生過程例1

如圖所示,在勻強磁場中勻速轉動的矩形線圈的周期為T,轉軸O1O2垂直于磁場方向,線圈電阻為2Ω.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈轉過60o時的感應電流為1A.那么()abcdo1o23.1.1典題直擊AC3.1.2能力提升3.1.3小試身手練習1

如圖所示,單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中,線圈軸線OO′與磁場邊界重合,線圈按圖示方向勻速轉動(ab向紙外,cd向紙內).若從圖示位置開始計時,并規定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向,則線圈內感應電流隨時間變化的圖象是(

)A3.2

考點:交流電“四值”3.2.1

典題直擊例2

如圖所示,N=50匝的矩形線圈abcd,ab邊長l1=20cm,ad邊長l2=25cm,放在磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中,外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n=3000r/min的轉速勻速轉動,線圈電阻r=1Ω,外電路電阻R=9Ω,t=0時,線圈平面與磁感線平行,ab邊正轉出紙外、cd邊轉入紙里.(4)從t=0起轉過90o的過程中,Δt內流過R的電荷量(3)電動勢的有效值,線圈勻速轉動的周期

.線圈勻速轉動一周,外力做功大小等于電功的大小,即解:(1)線圈感應電流方向為adcba.(2)線圈的角速度ω=2πn=100πrad/s.圖示位置的感應電動勢最大,其大小為Em=NBl1l2ω

代入數據得W=98.6J.代入數據得q=0.1C.3.2.2能力提升3.2.3小試身手練習2

如圖所示的區域內有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45o的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉動(O軸位于磁場邊界).則線框內產生的感應電流的有效值為()LO45oB

解析:該閉合線圈在磁場中轉動產生了交流電,在磁場中只有四分之一周期產生感應電流且大小不變由交流電的有效值可知練習3

一正弦交流電的電壓隨時間變化的規律如圖所示.由圖可知(

)A.

該交流電的電壓瞬時值的表達式為u=100Vsin(25ts-1)B.

該交流電的頻率為25HzC.

該交流電的電壓的有效值為100VD.

若將該交流電壓加在阻值R=100Ω的電阻兩端,則電阻消耗的功率為50W解析:

由圖象知,周期T=4×10－2s,頻率f=1/T=25Hz,角頻率ω=2πf=50πrad/s,交流電壓的峰值為100V,有效值為U=50V,交流電的電壓表達式為u=100Vsin(50πt