描述交变电流的物理量典型例题

描述交变电流的物理量典型例题

一、引入新课

课前复习：

1.瞬时电动势：e =E m sin ωt 瞬时电流：i =I m sin ωt 瞬时电压：u=U m sin ωt 其中E m =NB S ω

可以用图象法描述。如图所示：

2.表征正弦交变电流的物理量：

（1）．表征交变电流的几个物理量：周期和频率、峰值和有效值。 （2）．交变电流的周期与频率的关系：T =

f

1

。 （3）．正弦式交变电流最大值与有效值的关系：

I =

2

m I ，U =

2

m U 。

二、新课教学

★例1．下面关于交变电流的说法中正确的是 （ ） A ．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值 B ．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值

C ．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值

D ．跟交流有相同的热效应的直流的数值是交流的有效值 答案：CD

点评：有效值、最大值和瞬时值的物理意义

★★例2．一只“220 V ，100 W ”的灯泡接在u =311sin314t V 的交变电源上，则下列判断正确的是 （ ）

A ．灯泡能正常发光

B ．与灯泡串联的电流表的示数为0.45 A

C ．与灯泡并联的电压表的示数为220 V

D ．通过灯泡的电流的表达式为i =0.64sin314t A

解析：从电压瞬时值表达式知电压有效值为220 V ，故“220 V 100 W ”灯泡接在此交流电源上能正常发光，故A 正确。通过灯的电流I =

V

220W

100=0.45 A ，也是与灯串联电流表的示数，故B 正确。电压表与灯并联测得的也是灯的电压有效值，故示数为220 V ，所以C 选项也正确.通过灯的电流的有效值为0.45 A ，故其最大值I m =2×0.45 A=0.64 A ，故D 选项也正确。本题答案为ABCD 。

答案：ABCD

点评：从瞬时值表达式找出最大值及周期

★★★例3．将正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉半周，如图所示，它的有效值是 （ ）

A.2 A

B.2 A

C.

2

2

A

D.1 A

-

答案：B

点评：运用有效值的定义进行分析

★★★例4．某交变电流表串联一电阻构成交变电压表，总电阻R =2 k Ω，然后将改装的电表接到u =311sin100πt V 的交流电源上，则 （ ）

A ．通过电流表电流的瞬时值为0.11sin100πt A

B ．作为改装的电压表，其两端电压的瞬时值为311sin100πt V

C ．电流表的示数为0.11 A

D ．作为改装的电压表，其示数应为311 V

解析：交流电表接入交变电流电路后，其示数均为有效值，但通过的电流还是交变电流的瞬时值，两端的电压也是瞬时值，电压的最大值是311 V ，有效值是220 V ；电流最大值是2000

311

A=0.156 A ，而有效值为0.11 A ，故选B 、C.

答案：BC

点评：通过电压表的电流仍然是交变电流 例5．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 。若将此电压加在10 μF 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1 k Ω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 。

解析：由图象可知此正弦交变电压的周期T

f =T

1=50 Hz ；将该电压加在电容器上，电容器的耐压值不能小于200

V ；若将该电压加在电阻上，电压有效值为U =

2

200V=1002V ，电

2-20

流为I=

R

U=0.141A，保险丝的额定电流应略大于电路中正常工作电流。

答案：50 200 0.15

点评：电容器和二极管的耐压值均为交变电流最大值.所有用电器的额定值，交流电表的测量值，涉及到电流做功、能量转化的计算值，平常所说交变电流值均为有效值

★例6．电容器的两个极板间的电压如果太高，绝缘层就会击穿，损坏电容器，电容器的耐压值一般都标在外壳上。有些电容器是用在交流电路中的。一个标有耐压250 V的电容器，能否用在220 V的交流电路中？为什么？

解析：不能。因为电容器上标的耐压250 V，是指电容器所能承受的电压值（若超过250 V，就会使电容器极板间的绝缘物质被击穿而导电），而通常所说的交流电路的电压是220 V，指的是电压的有效值，它的最大值为：2×220 V=310 V，这个电压高于250 V，所以这个电容器不能用。

点评：电流表的读数是指有效值，闭合电路欧姆定律同样适用。

★★例7．小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，

穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规

律变化，如图所示，发电机内阻r=5.0 Ω，

外电路电阻R=95 Ω，已知感应电动势的最大值E m=nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。

解析：感应电动势的最大值：

E m=nΦmω

1.

/×10W b

0s

-1

-2 -1.

设线圈在磁场中转动的周期为T ，则有

ω=

T 2π 根据欧姆定律，电路中的电流的最大值为：

I m =

r

R E +m

有效值：I =2

2I m

由题中给定的Φ-t 图象可得：

Φm =1.0×10-1 Wb ，T =3.14×10-2 s

解以上各式，并代入数据，得：

I =14.1 A

点评：只有超过220 V 的电压时才发光，可先推算一个周期内的发光时间。

★例8．有一交变电压的变化规律为U =311sin314t V ，若将一辉光电压是220 V 的氖管接上此交变电压，则在1 s 内氖管发光的时间是多少？

解析：“辉光电压是220V ”的含义是：只要加在氖管上的电压的大小（绝对值）不小于220 V ，氖管就会发光。

根据U =311sin314t V ，可知交变电压的周期：

T =

14.328.62π

=

ω

s=50

1

s 将U =220 V 代入U =311sin314t ，可得在0~2

T

（100

1

s ）内，交变电压瞬时值恰等于辉光电压的两个时刻分别为：

t 1=

4001 s 和t 2=4003 s 在0~2

T

时间内，氖管发光时间（电压瞬时值不小于辉光电压的

时间）为

Δt =t 2-t 1=（

40014003-

） s=200

1

s

在1 s 内氖管发光的总时间为

t =2×T

1Δt =100Δt =0.5 s

★★例9. 某线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图所示。由图可知的信息有哪些？

解析：由图象可知，该交变电动势的最大值E m =202V ，周期

T =0.02 s.

将这一信息进一步处理可得： 有效值：E =

2m

E =20 V

频率：f =T 1

=02

.01 Hz=50 Hz

角速度：ω=T

π

2=100π rad/s

该交变电动势的瞬时值表达式为：

e =E m ·sin ωt =202sin100πt V .

点评：本题关键是对图象的意义及各量之间关系的认识。最大值有时也叫峰值，从图象中认识时可类比振动图象的振幅。

★★★例10. 两个完全相同的电热器，分别通过如图（a ）和（b ）所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P a ∶P b 等于多少？

解析：有效值与最大值关系I =2

m I 是仅对正弦交变电流适用，即

对于（b ）图才有I b =

2

m I ，P b =I b 2R =2

1

I m 2R ，对于（a ）图的方波交

变电流来说，由于每时刻通过电阻R 的电流都是I m ，只是方向做周期性变化，而对于电流通过电阻发热来说，它是与电流方向没有关系的。因此从热效应来说（a ）图交变电流与电流是I m 的恒定电流是等效的，也可以说（a ）图交变电流有效值就是I m .因此I a =I m ，

P a =I a 2R =I m 2R 。所以

P a ∶P b =1∶2

1=2∶1.

点评：关键是对有效值与最大值关系I =

2

m I 、U =

2

m U 的条件弄清

楚。不能以为它是对任何交变电流都适用。实际它是仅对正弦交变电流适用。其他形式交变电流有效值则要根据电流热效应来确定。

★★★例11. 矩形线圈面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，绕OO ′轴以角速度ω做匀速转动。当它从图中位置转过90°过程中，求：

（1）通过电阻R 的电荷量是多少？ （2）外力做的功是多大？

解析：（1）线圈从图中位置转过90°过程中，通过R 的电流是逐渐增大的，计算通过电阻R 的电荷量，应该用电流的平均值。

I =

t

r R NBS t r R ΦN r R t Φ

N

r R E ?+=?+?=+??=+)()( 所以q =)

()(r R NBS

t t r R NBS t I +=???+=

?。

（2）外力所做的功是等于电路中电流所做的功，而计算电功应该用交变电流的有效值.由于E m =NBS ω，所以有效值E =

2

2m ωNBS E =，

对于纯电阻电路

W 电=r R E +2t ，而t =ω

2π

，

所以W 外=W 电=)

(4π

2π)(22222222r R S B N r R S B N +=?+ωωω

点评：①涉及电容器耐压问题要用交变电流最大值。②涉及电功和电功率问题用交变电流有效值。③计算通过电路某截面电荷量用交变电流平均值.计算一段时间电流平均值，应先根据法拉第电磁感应定律E =t ΦN

??算出电动势的平均值，再由I =r

R E

+求得电流平均值，而不能用电流的有效值。

课堂练习

1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值的表达式为e=220sin100πt V，下列说法中正确的是：( )

A．频率是50Hz

B．.当t=0时，线圈平面与中性面重合

C．当t=1/100 s时，e的值最大，为220V

D．线圈转动的角速度为314rad/s

2．下列数据中不属于交变电流有效值的是（）

A.交流电表的示数

B.灯泡的额定电压

C.电容器的耐压值

D.保险丝的额定电流

3、我们通常说照明电路的正弦交变电压是220V，便是指有效值。算一下，它的最大值是多少？我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流方向发生多少

次改变？如果从中性面的垂直面开始计时，写出电压瞬时表达式

4．求如图所示的交变电流的有效值。

5.B某电路两端交流电压u=Usin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V.求接在此电路两端的电压表示数.如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时功率

为P；而改接在电压为U

0的直流电压上时功率为P／2，求U

值.

6.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示.发电机内阻r=5.0omega ，外电阻R=95omega ，.已知感应电动势的最大值E m =nφm ω，其中φm 为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路的交流电流表(内阻不计)的读数.

7.发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm 的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1omega ，外电路电阻R=99omega.试求：

(1)写出交变电流瞬时值表达式；

(2)外电阻上消耗的功率；

(3)从计时开始，线圈转过3

过程中，通过外电阻的电荷量是多少?

回家作业

1.下面关于交流电的说法中正确的是( )

A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的峰值

B.用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值

C.给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值

D.跟交流有相同的热效应的直流的数值是交流的有效值

2.关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是( )

A.任何形式的交流电压的有效值都是U＝U m／2的关系

B.只有正弦交流电才具有U＝U m／2的关系

C.照明电压220 V，动力电压380V指的都是有效值

D.交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值

3.我国工农业生产和生活用的交流电，电流方向每秒钟改变100次，则其频率是___Hz，周期是___s.其电动势的瞬时值表达式为

4.在图18—2—3所示电路中，已知交流电源电压u=200sin(100πt) V，电阻R=100 Ω.则电流表和电压表的读数分别为( )

A.1.41 A，200 V

B.1.41 A，141 V

C.2 A，200 V

D.2 A，141 V

图18—2—3

5.一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1∶P2为( )

A.2∶1

B.1∶2

C.1∶1

D.1∶2

6.把电热器接到110 V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则交流电压的最大值是( )

A.1102V

B.2202V

C.220 V

D.110 V

7.试求如图18—2—4中甲、乙所示电流的有效值：甲为_______ A，乙为____A.

图18—2—4

课堂练习

1.答案：

2.答案：

3.答案：

4.答案：

5.解：根据u=U m sin100πt，代人t=0.005s 时的电压值，10=U m sin0.5π得U m =10V

而交流电压表的示数反映的是有效值 故U=

m U 2

1

=7.07V 由功率关系P=R

U 2和R U P 21

20=得

所求直流电压的值U 0=

2

1U=m U 21

=5V 6.解：由题中可知感应电动势的最大值：

E m =nωφm ①

设线圈在磁场中转动的周期为T ，则有

ω=T

2π②

根据欧姆定律，电路中电流的最大值为

I m =r

R E

m +③ 设交流电流表的读数为I ，它是有效值，则 I=

m I 2

1

④ 由题中的φ-t 图线可读出： φm =1.0×10-2WbT=3.14×10-2s 解以上各式，并代人数据得I=1.4A

7. 解：(1)电动势的最大值：E m =nBωL 2=200π=628(V) 根据闭合电路欧姆定律得

I m =r

R R

m +=6.28A 故交变电流瞬时值表达式：i=6.28sin100πt (2)电流的有效值I=

m I 2

1

由P=I 2R 得外电阻上的消耗功率：

P=(

m I 2

1

)2R=1.95×103W (3)从计时开始到线圈转过

3

π过程中，平均感应电动势由E=n t ??Φ得

=E t

2BL n t cos60n

2

m m ??=??Φ-Φ 平均电流：=+=

r

R E

I =nB 2L 2／2(R+r)·Δt 通过外电阻的电荷量：q=I ·Δt=

()

=+r R 2L nB 2

25×10-3C 回家作业

1.CD,

2.BC;

3.50HZ,0.02s ，e=2202sin100πt V ；

4.B;

5.A; 6 C; 7./2 ;

描述直线运动的基本概念专题

描述直线运动的基本概念专题 一、质点与参考系 1.质点：用来代替物体的有质量的点。 ①质点是一个理想化模型，实际上并不存在。 ②当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，物体可看作质点 ③物体能否简化为质点，要考虑物体的大小形状、物体的运动及研究的问题等因素。 2.参考系：为了研究物体的运动而假定不动的物体叫做参考系，通常以地面和相对地面静止的物体为参考系。 二、时间与位移 1.时刻和时间：时刻指的是某一瞬间，在时间轴上用一个确定的点表示，对应的运动量是位置、瞬时速度、瞬时加速度；时间是两个时刻间的一段间隔，在时间轴上用一段线段表示，对应的运动量是位移、平均速度、速度变化量 2.位移和路程：是描述质点位置变化的物理量，它是从质点的初位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是质点实际运动轨迹的长度，是标量。 三、速度与加速度 1.速度：描述质点的运动及快慢方向的物理量，是矢量。 （1）定义：质点的位移与发生该段位移所用的时间的比值t s v ??= ，方向与位移的方向相同。 （2）瞬时速度与瞬时速率：瞬时速度指物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹的切线方向，速度的大小叫瞬时速率，前者是矢量，后者是标量。 （3）平均速度和平均速率：物体在某段时间的位移跟发生这段路程所用时间的比值叫平均速度，是矢量，方向与位移方向相同；而物体在某段时间内运动的路程与所用时间的比值叫平均速率，是标量 2.加速度：描述质点的速度改变快慢及方向的物理量，是矢量。 （1）定义：质点速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值（t v v t v a t 0 -=?= ），方向与速度改变量的方向相同。 （2）大小：加速度的大小在数值上等于运动质点在单位时间内速度的改变量，即速度的变化率。 四、匀速直线运动 1.匀速直线运动：在相等时间内位移相同的直线运动。 2.特点：（1）速度为恒量；（2）加速度为零。 3.规律：（1）s=vt ；（2）图像

2014届高考物理一轮复习交变电流的产生和描述学案

交变电流的产生和描述 1．交变电流：和都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电．交变电流的图象如图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交流电，如图（a）所示． 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． ⑴中性面：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 位置线圈平面与磁场方向线圈平面与磁场方向 磁通量零 磁通量的变化率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，T= ，单 位是秒（s）；交变电流在1 s内完成周期性变化的次数叫做频率，f= ，单位是赫兹（Hz）． ⑵正弦式交变电流的函数表达式（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= E m sinωt．②负载两端的电压u随时间变化的规律u = U m sinωt．③电流i随时间变化的规律 i = I m sinωt．其中ω等于线圈转动的角速度，E m = nBSω． 4．交变电流的瞬时值、峰值、有效值：①瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数．②峰值：交变电流（电流、电压或电动势）所能达到的最大的值，也叫最大值．③有效值：跟交变电流的等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值．对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：E = E m，U = U m，I = I m． 5．电感和电容对交变电流的影响： ⑴电感对交变电流的阻碍作用：电感线圈对交变电流有作用，电感对交变电流的阻碍作用的大 小用感抗表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，阻碍作用越大，感抗也就越大． ⑵电容器对交变电流的阻碍作用：交变电流能够“通过”电容器，电容器对交变电流有作用， 电容器对交变电流的阻碍作用用容抗表示．电容器的电容越大．电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的容抗就越小，电容器在交流电路中起的作用是通，隔，通________、阻． 二．思考与练习思维启动 1．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 2．一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则（）A．线框交变电动势的最大值为nπBS B．线框交变电动势的有效值为2nπBS C．从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nBS D．感应电动势瞬时值为e = 2nπBS sin2nπt 3．如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M、N、L中所 接元件可能是（）A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈 B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻 C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻 D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器 三．考点分类探讨典型问题 〖考点1〗正弦交变电流的产生及变化规律 【例1】图甲所示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和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和外电路电阻R形成闭合电路．图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．（只考虑单匝线圈） ⑴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e1的表达式； ⑵线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感 应电动势e2的表达式； ⑶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．（其它电阻均不计） 【变式跟踪1】如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中， 以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积 为S，线圈导线的总电阻为R．t= 0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在 向纸面外转动．则（） A．线圈中电流t时刻瞬时值表达式为I = (BSω/R) cosωt B．线圈中电流的有效值为I = BSω/R C．线圈中电流的有效值为I = 2BSω/2R D．线圈中消耗的电功率为P = (BSω)2/2R 〖考点2〗交变电流的图象 【例2】在匀强磁场中，一矩形金属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 = 0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t = 0.01 s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311 V D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz

交变电流的产生和描述(含答案)

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

直线运动知识梳理

直线运动知识梳理 山西省洪洞县第一中学邓宏伟 一、描述直线运动的物理量 1位移、路程 (1) 位移：位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小，又有方向，是矢量?是从起点指向终点的有向线段. (2) 路程：路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向. 说明：①位移是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量.路程的大小与质点运动的路径有关，但它不能描述质点位置的变化. ②位移与路程一般不相等，只有在物体做单方向直线运动时二者大小相等；在任何情况下，路程不可能小于位移大小. ③位移的正、负只表示方向是否与规定的正方向相同，不代表大小. 2、时刻与时间 (1) 时刻指的是某一瞬时，在时问轴上用一个点来表示，对应的是位置、速度、动量、动能等状态量. (2) 时间是两时刻间的间隔，在时间轴上用一段线段来表示.对应的是位移、路程、冲量、功等过程量. 3、速度与速率 - S (1) 速度：平均速度是位移和发生这段位移所用时间的比值，即V ［；瞬时速度指运 动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。 (2) 速率：平均速率是质点在某段时间内通过的路程和所用的时间的比值，是标量.瞬时速率就 是瞬时速度的大小，是标量，通常简称为速率. 说明：①平均速率一般不等于平均速度的大小，只有在单向直线运动中，二者才相等，但瞬时速率与瞬时速度的大小却相等. ②平均速度(或速率)与某一段时间或某一段位移相对应，取的时间或位移不同，平均速度(或速率)可能是变化的. ③瞬时速度比平均速度更能精确地描述做变速直线运动的质点的运动快慢.瞬时速度是平均速度在△ t0时的极限值?一般所提到的速度都是指瞬时速度，所谓匀速直线运动，是指各时刻速度都相同，是速度不变的运动. 4. 加速度. 物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量. 定义式：a ^t Vo V t t 说明：①a是矢量，方向相同于△ v方向. ②v、A v和a的区别：V与a无关，物体有无加速度看物体的v是否变化.但a的大小不是由 厶v决定的，而是由—决定的，一v反映了v变化的快慢，称为“速度变化率” t t 即加速度. ③用公式a —求出的是物体在厶t时间内的平均速度，要得到某一时刻的加速度即

描述交变电流的物理量典型例题习题精选

习题精选 一、选择题 1．下列各个量，其中所指有效值的是（） A．交流电压表的示数． B．保险丝的熔断电流． C．电容器的击穿电压． D．家庭用的交变电压． 2．由交变电动势的瞬时表达式V可知（） A．此交流的频率是． B．此交流的周期是s． C．此交流电动势的有效值V． D．s时，该交流电动势达最大值． 3．下列关于交变电流的说法中，其正确的是（） A．若交变电流的最大值是10A，则有效值一定是A． B．用交流电流表测量交流电流时，指针来回摆动． C．演示交变电流随时间的变化规律时，应采用直流电流表． D．我国照明用电的交变电压V． 4．一电热器接在V直流电压上，消耗的电功率为，当把它接在一正 弦交变电压上时，消耗的电功率为，则该交变电压的最大值是（） A．5V B．V C．10V D．V 5．一电阻接在10V的直流电源上时的热功率跟接在交变电源上时的热功率相等，则（） A．交变电源电压的有效值是10V．

B．交变电源电压的最大值一定是V． C．交变电源在一个周期内电压的平均值是10V． D．以上结论均不正确． 6．如图所示，交变电压为V，电阻 V的阻值为，则（） A．电压表读数为3llV． B．电流表读数为A． C．电阻产的热功率为220W． D．在内电阻R上产生的焦耳热是88J． 7．四个接220V交流电的用电器，通电时间相同，其中消耗电能最多的是（）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168J的电热器． D．额定电流为0.5A的电烙铁． 8．如图是某交变电流的图像，该交变电流的有效值为（）

A． A B．4A C． A D．6A 9．某线圈在匀强磁场中转动所产生的电动势变化规律为，保持其它条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的电动势的瞬时表达式将变为下述的：（） A． B． C． D． 10．一长直导线通以正弦交流，在导线下有一断开的线圈，如图所示，那么，相对于b来说，a的电势最高时是在：（） A．交流电流方向向右，电流强度最大时； B．交流电流方向向左，电流强度最大时； C．交流电流方向向左，电流减少到零时； D．交流电流方向向右，电流减少到零时； 11．如图一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线 圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，下面说法中正确的是( )

圆周运动知识点及题型--简单--已整理

描述圆周运动的物理量及相互关系 匀速圆周运动1、定义：物体运动轨迹为圆称物体做圆周运动。 2、分类： ⑴匀速圆周运动：质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度相等，就叫做匀速圆周运动。 物体在大小恒定而方向总跟速度的方向垂直的外力作用下所做的曲线运动。 ⑵变速圆周运动： 如果物体受到约束，只能沿圆形轨道运动，而速率不断变化——如小球被绳或杆约束着在竖直平面运动，是变速率圆周运动．合力的方向并不总跟速度方向垂直． 3、描述匀速圆周运动的物理量 （1）轨道半径（r ）：对于一般曲线运动，可以理解为曲率半径。 （2）线速度（v ）： ①定义：质点沿圆周运动，质点通过的弧长S 和所用时间t 的比值，叫做匀速圆周运动的线速度。 ②定义式：t s v = ③线速度是矢量：质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就在圆周该点切线方向上，实际上，线速度是速度在曲线运动中的另一称谓，对于匀速圆周运动，线速度的大小等于平均速率。 （3）角速度（ω，又称为圆频率）： ①定义：质点沿圆周运动，质点和圆心的连线转过的角度跟所用时间的比值叫做匀速圆周运动的角速度。N ②大小：T t π? ω2= = (φ是t 时间半径转过的圆心角) ③单位：弧度每秒（rad/s ） ④物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢 （4）周期（T ）：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。 （5）频率（f ，或转速n ）：物体在单位时间完成的圆周运动的次数。 各物理量之间的关系： r t r v f T t rf T r t s v ωθππθωππ== ??? ??? ??====== 2222 注意：计算时，均采用国际单位制，角度的单位采用弧度制。

直线运动知识点详细归纳

第一章：直线运动 一．复习要点 1．机械运动，参照物，质点、位置与位移，路程，时刻与时间等概念的理解。2．匀速直线运动，速度、速率、位移公式S=υt，S～t图线，υ～t图线 3．变速直线运动，平均速度，瞬时速度 4．匀变速直线运动，加速度，匀变速直线运动的基本规律：S v t at =+ 02 1 2、at v v t + = 匀变速直线运动的υ～t图线 5．匀变速直线运动规律的重要推论 6．自由落体运动，竖直上抛运动 7．运动的合成与分解。 第一模块：描述运动和物理量 『夯实基础知识』 1、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式． ①运动是绝对的，静止是相对的。 ②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。 2、参考系（参照物） 参考系：在描述一个物体运动时，选作标准的物体(假定为不动的物体) ①描述一个物体是否运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化，由于所选的参考系并不是真正静止的，所以物体运动的描述只能是相对的。 ②描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同 ③参考系的选取原则上是任意的，但是有时选运动物体作为参考系，可能会给问题的分析、求解带来简便， 一般情况下如无说明，通常都是以地球作为参考系来研究物体的运动． 3、平动与转动 平动：物体不论沿直线还是沿曲线平动时，都具有两个基本特点： （a）运动物体上任意两点所连成的直线，在整个运动过程中始终保持平行 （b）在同一时刻，平动物体上各点的速度和加速度都相同，因此在研究物体的运动规律时，可以不考虑物体的大小和形状，而把它作为质点来处理。 转动：分为定轴转动和定点转动，定轴转动的特点为：（a）在转动过程中，物体上有一条直线（轴）的位置不变，其它各点都绕轴做圆周运动，且轨迹平面与轴垂直。（b）物体上各点的状态参量，除角速度之外都不相等。定点转动的特点是运动过程中，物体内某一点保持不动的机械运动，绕定点转动的物体只有一点不动，其它各点分别在以该固定点为中心的同心球面上运动。

(完整版)描述交变电流的物理量习题课及答案

描述交变电流的物理量习题课 班级姓名 【学习要点】 表征交变电流的物理量 （1）瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向，瞬时值 是时间的函数，不同时刻瞬时值不同。正弦交流电瞬时值的表达式为 e=E m sinωt＝NBSωsinωt （2）最大值：交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面与 磁力线平行时，交流电动势最大，E m＝NBSω，瞬时值与最大值的关系是：－ E m≤e≤Ｅm。 （3）有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有 效值，正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是： E=E m/U=U m/I=I m/ 各种交流电电气设备上所标的、交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别 加以说明的交流电的最大值，都是指有效值。 （4）平均值：交流电的平均值是交流电图像中波形与横轴所 围的面积跟时间的比值，用e=nΔΦ／Δt计算 (5)区分 ①各种使用交变电流的电器设备上所示值 为. ②交流电表（电压表或电流表）所测值为. ③计算交变电流的功、功率、热量等用. ④对于含电容器电路，判断电容器是否会被击穿时则需要 考虑交流的值是否超过电容器的耐压值。 ⑤在计算通过导体横截面的电荷量时应考虑值 【范例精析】 例1、图5－2－1表示一交变电流随时间变化的图象。此交变电流的有效值是：（） A.5安 B.5安 C.3.5安 D. 3.5

例2、如图5－2－2所示，在匀强磁场中有一个“冂”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=5/πT，线框的CD边长为20cm.CE、DF长均为 10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时， （1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式； （2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？ 若不能，小灯泡实际功率多大？ 例3、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其 中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，如图5-2-3所示，求：（1）交流电流表A的示数； （2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量； （3）写出弯曲导线转动过程中，从图示位置开始计时的电动势的表达式。 【能力训练】 1、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬 时值的表达式为e=220sin100πtV，下列说法中正确的是：( ) A．频率是50Hz B．.当t=0时，线圈平面与中性面重合 C．当t=1/100 s时，e的值最大，为220V D．线圈转动的角速度为314rad/s 2、下列数据中不属于交变电流有效值的是（） A.交流电表的示数 B.灯泡的额定电压 C.电容器的耐压值 D.保险丝的额定电流

描述圆周运动的物理量专题练习带答案

描述圆周运动的物理量 知识梳理： 一、描述圆周运动的物理量 1、线速度和角速度： 2、周期和频率（转速）： 3、相关模型： 共轴传动：皮带传动： 齿轮传动：n 1、n 2分别表示齿轮的齿数 v A ＝v B ，T A T B ＝r 1r 2＝n 1n 2，ωA ωB ＝r 2r 1＝n 2n 1 . 基本概念（ 圆周运动是运动。填匀速或变速 ） 1.下列四组物理量中，都是矢量的一组是（ ） A ．线速度、转速 B ．角速度、角度 C ．时间、路程 D ．线速度、位移 2.多选 当物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（ ） A ．物体处于平衡状态 B ．物体由于做匀速圆周运动而没有惯性 C ．物体的速度由于发生变化而会有加速度 D ．物体由于速度发生变化而受合力作用 3.多选 做匀速圆周运动的物体，下列各物理量中不变的是（ ） A ．线速度 B ．角速度 C ．周期 D ．转速 4.下列关于甲乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的是（ ） A ．若甲乙两物体的线速度大小相等，则角速度一定相等 B ．若甲乙两物体的角速度大小相等，则线速度一定相等 C ．若甲乙两物体的周期相等，则角速度一定相等 D ．若甲乙两物体的周期相等，则线速度一定相等 相关模型的应用 1.如图所示，皮带转动装置转动时，皮带上A 、B 点及轮上C 点的运动情况是（ ） A ．v A ＝v B ，v B ＞v C B ．ωA ＝ωB ，v B ＞v C C ．v B ＝v C ，ωA ＝ωB D ．ωA ＞ωB ，v B ＝v C 2.如图所示，O 1为皮带传动装置的主动轮的轴心，轮的半径为r 1；O 2为从动轮的轴心，轮的半径为r 2；r 3为与从动轮固定在一起的大轮的半径.已知r 2＝1.5r 1，r 3＝2r 1.A 、B 、C 分别是三个轮边缘上的点，那么质点A 、B 、C 的线速度之比是 ，角速度之比是 ，周期之比是 . 3.两个小球1、2固定在一根长为l 的杆的两端，绕杆上的O 点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为υ1时，小球2的速度为υ2，则转轴O 到小球1的距离是( )． A ．112l υυυ+ B ．212l υυυ+ C ．121()l υυυ+ D ．122 ()l υυυ+ 4.多选 如图所示，有一个环绕中心线OO' ，以角速度ω转动的球，则有关球面上的A ，B 两点的线速度和角速度的说法正确的是( ) A ．A ， B 两点的角速度相等 B ．A ，B 两点的线速度相等 C ．若θ=30°，则v A ：v B =：2 D ．以上答案都不对 5.如图所示，一个环绕中心线AB 以一定的角速度转动，P 、Q 为环上两点，位置如图，下列说法正确的是（ ） A ．P 、Q 两点的角速度相同 B ．P 、Q 两点的线速度相同 C ．P 、Q 两点的角速度之比为3：1 D ．P 、Q 两点的线速度之比为3：1 6.多选如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O 并与板垂直的转动轴转动时，板上A 、B 两点 的 ( ) A ．角速度之比ωA ∶ω B =1∶ B ．角速度之比ωA ∶ωB =1∶1 C ．线速度之比v A ∶v B =1∶ D ．线速度之比v A ∶v B =∶1 7.如图所示是一个玩具陀螺．a 、b 和c 是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（ ） A ．a 、b 和c 三点的角速度相等 B ．a 、b 和c 三点的线速度大小相等

交变电流的产生与描述

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：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。 2、 正弦式电流；随时间按正弦规律变化的电流叫做正弦式电流，正弦式电流的图象是正弦曲线，我国市用的交变电流都是正弦式电流 3、中性面：中性面的特点是，线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零；线圈经过中性面时，内部的电流方向要发生改变。 4、正弦式交流电的产生和变化规律 （1）产生过程 （2）规律 函数形式：N 匝面积为S 的线圈以角速率ω转动，从某次经过中性面开始计时，则e=NBSωsinωt ，用Em 表示峰值NBSω，则t E e m ωsin =，电流t i R E R e m ωsin = = 。 二、 描述交变电流的物理量 1、周期和频率 交变电流的周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量。 （1）周期T ：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，单位是秒（S ），周期越大，交变电流变化越慢，在一个周期内，交变电流的方向变化2次。 （2）频率f:交变电流在1s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号为Hz ，频率越大，交变电流变化越快。 （3）关系： π ω 21= =T f 2、瞬时值、最大值、有效值和平均值 （1）感应电动势瞬时值表达式：(在计算通电导体或线圈所受的安培力时，应用瞬时值。) 若从中性面开始，感应电动势的瞬时值表达式：t e e m ωsin =（伏）。 感应电流瞬时值表达式： t I i m ωsin ·=（安） 若从线圈平面与磁力线平行开始计时，则感应电动势瞬时值表达式为：t e m ωεcos ·=（伏）。 感应电流瞬时值表达式： t I i m ωcos ·=（安）

描述匀速圆周运动的物理量

4描述匀速圆周运动的物理量 必记知识点 一、匀速圆周运动 (1)定义：质点沿圆周运动，若在相等的时间内通过的弧长相等，这种运动就叫匀速圆周运动． (2)运动学特征：角速度、周期和频率都是不变的；而线速度、向心加速度都是大小不变，方向时刻在变．所以，匀速圆周运动是变速运动、，是变加速运动，是变力作用下的曲线运动．所以匀速圆周中的“匀速”是指匀速率的意思，而不是指速度不变． 二、描述匀速圆周运动快慢的物理量 (1)线速度：描述质点沿圆周运动的快慢，是矢量． ①大小：t s v =，s 是质点在时间t 内走过的弧长．单位：m ／s ． ②方向：沿圆弧上该点的切线方向． (2)角速度：描述质点绕圆心转动的快慢．定义式：t ?ω=，（?是质点和圆心的连线在时间 t 内转过的角度．单位：rad ／s ．） (3)周期T ：做匀速圆周运动的质点运动一周所用的时间．单位：s ． (4)频率f ：做匀速圆周运动的质点在单位时间内沿圆周走过的圈数，也叫转速．叫频率时单位是Hz ，叫转速时(用n 表示)单位是r ／s ．(转／秒) 三、v 、ω、T 、f 之间的内在关系： fR R T R t s v πωπ22==== f R v T t ππ?ω22==== f v R T 122===ωππ(注意：ω、T 、f 三 个量中任意一个确定，另外两个量也就确定了．) 四、v 、ω、T 、f 之间的外在关系： ①任何两个(或两个以上)的物体，如果绕同一根轴转动(或者绕同一圆心做圆周运动)，那么它们的角速度ω、周期T 、频率f 必相等． ②任何两个通过皮带相连接的转轮(或两个相吻合的齿轮)．当轮子转动时，皮带上的任意点与两轮边缘上的任何点的线速度v 大小必相等． 五、向心加速度：描述线速度方向改变的快慢，是矢量． ①大小：ωω.22 v R R v a ===． ②方向：总是指向圆心，时刻在变化． 典型题 一、慨念应用题型 1、如图所示，为皮带传动装置，右轮半径为r ，a 为它边缘上的一点，左侧是大轮轴，大轮半径为4r ，小轮半径为2r ，b 为小轮上一点，b 到小轮中心距离为r ，c ．d 分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动中不打滑，则 ( ) A ．a 点与b 点线速度大小相等 B ．a 点与b 点角速度大小相等 C ．a 点与c 点线速度大小相等 D ．a 点与d 点向心加速度大小相等

直线运动中的基本物理量教案(1课时)

专题一、质点的直线运动 直线运动中的基本物理量教案（1课时）考点梳理 知识点1、质点、时间时刻、参考系 1．质点 (1)定义：用来代替物体的有质量的点。 (2)把物体看作质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。 2．时间与时刻 (1)定义：在描述物体运动时，用来作参考的物体。 (2)参考系的四性 ①标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。 ②任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系。 ③统一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系。 ④差异性：对于同一物体的运动，选择不同的参考系结果一般不同。 知识点2、位移、路程、速度、速率 1．位移和路程

(1)平均速度：在变速运动中，物体所发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v ＝x t ，是矢量，其方向就是对应位移的方向。 (2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度，是矢量。 (3)速率：瞬时速度的大小，是标量。 知识点3、加速度 1．定义式：a ＝Δv Δt ，单位是 m/s 2。 2．物理意义：描述速度变化的快慢。 3．方向：与速度变化的方向相同，是矢量。 4．物体加速、减速的判断：根据 a 与v 方向的关系判断物体是加速还是减速。 考点突破 一、对质点的理解 1．质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在。 2．物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小来判断。 3．质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 4．物体可被看做质点主要有三种情况： (1)多数情况下，平动的物体可看做质点。 (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看做质点。

10.1交变电流的产生和描述

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)

交变电流的产生及其描述

1 考点规范练32 交变电流的产生及其描述 一?单项选择题 1.矩形线圈的面积为S ,匝数为n ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω匀速转动?当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时 ( ) A.线圈中的电动势为nBS ω B.线圈中的电动势为0 C.穿过线圈的磁通量为0 D.穿过线圈的磁通量变化率最大 答案:B 解析:图示时刻线框的四边都不切割磁感线,不产生感应电动势,即线圈中的电动势为0,故选项A 错误,选项B 正确;图示时刻线框与磁场垂直,磁通量最大,为Φ=BS ,故选项C 错误;图示位置线圈中的电动势为0,根据法拉第电磁感应定律E=n 可知穿过线圈的磁通量变化率为0,故选项D 错误? 2.(2015·江淮十校联考)如图所示,一交变电流随时间变化的图象,则此交变电流的有效值为( ) A. A B.2 A C. A D.3 A ?导学号34220361? 答案:C 解析:设此交变电流的有效值为I ,周期为T ,电阻为R ,则I 2RT= R · R · ,解得I= A,故 C 正确? 3.(2015·云南昆明三中?玉溪一中统考)将阻值为100 Ω的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈,让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的感应电动势如图乙所示?则下列说法正确的是( ) A.t=0时刻线圈应转到图甲所示的位置 B.该线圈的转速为100π r/s C.穿过线圈的磁通量的最大值为 Wb D.线圈转一周所产生的电热为9.68 J 答案:D 解析:t=0时刻线圈中感应电动势为零,线圈应转到中性面位置,即与题图甲所示的位置垂直,选项A 错误;由题图乙可知,周期为0.02 s,该线圈的角速度为ω= =100π rad/s,转速为 n= = 50 r/s,选项B 错误;

圆周运动,描述圆周运动的物理量

圆周运动、描述圆周运动的物理量 一、教学目标： 1、理解如何描述圆周运动 2、理解描述圆周运动各物理量之间的关系 3、理解向心加速度 二、教学重难点： 1、重点：描述圆周运动的物理量之间的关系、圆周运动的向心加速度 2、难点：向心加速度 三、教学内容： 圆周运动 1、物体沿圆周的运动叫圆周运动。 2、物体沿圆周运动，并且线速度大小处处相等，这种运动叫做圆周运动。 3、匀速圆周运动的线速度方向时刻发生变化，故匀速圆周运动是一种变速运动，这里的匀速指的是速率。 描述圆周运动的物理量 1、线速度：是描述质点绕圆周 运动快慢 的物理量，某点线速度的方向即为该点 切线 方向，其大小的定义式为 t l v ??=。 2、角速度：是描述质点绕圆心 运动快慢 的物理量，其定义式为ω＝ t ??θ，国际单位为 rad /s 。 3、周期和频率：周期和频率都是描述圆周 运动快慢 的物理量，用周期和频率计算线速度的公式为 π2π2 rf T r v ==，用周期和频率计算角速度的公式为 π2π2 f T ==ω。 向心加速度 1、定义：做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度。 2、公式： 2 r v a =或 a ＝rω2 3、方向：总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻发生改变，所以圆周运动一定是变加速运动 4、意义：描述圆周运动线速度方向改变的快慢。 典例精析 1、对匀速圆周运动的理解 【例1】关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A ．匀速圆周运动是匀速运动 B ．匀速圆周运动是匀变速运动 C ．匀速圆周运动是加速度不变的运动 D ．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动 【答案】D 【练习1】质点做匀速圆周运动，则（ ） A ．在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B ．在任何相等的时间里，质点通过的路程相等 C ．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相等 D ．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度相等 【答案】BD

描述运动的物理量 匀速直线运动

第1讲描述运动的物理量匀速直线运动 1．质点和参照物 (1)质点是为研究物体的运动而提出的一个理想化模型，当物体作平动，或研究物体的位置变化时，其几何尺寸相对研究的距离可以忽略不计时，不计物体的大小而将物体当作质点， (2)为研究物体的运动而假定不动的物体叫参照物，参照物不同，，对物体运动的描述一般也不相同． 2．位置、位移和路程 (1)位置是质点在空间所对应的点． (2)位移是运动物体初位置指向末位置的有向线段，位移是矢量． （3)路程是质点运动轨迹的长度，是一个标量．质点的运动轨迹可能是直线也可能是曲线，只有当质点向一个方向作直线运动时，质点通过的路程与质点位移的大小相等． 3。时刻和时间 (1）时刻是时间轴上的一个确定点． (2)时间是时间轴上两个不同时刻点间的间距。是两个不同时刻之差． 4 平均速度。速度及速率 (1)平均速度粗略反映了运动物体在一段时间t或t时间内位移s上的快慢程度，是一个矢量。定义式： =s/t v 平均 (2)速度是瞬时速度的简称，是反映运动在某时刻或某位置运动快慢的物理量． (3)速率是速度的大小． 5．匀速直线运动的规律 速度(大小和方向)不随时间改变的运动叫匀速直线运动，匀速直线运动位移公式为s=vt． 6 加速度： 加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度改变跟发生这一改变所用时间的比值．即a=v t一v0／t。其方向与速度改变的方向相同，但与速度方向无关．单位是m/s． (1)在变速直线运动中，取v0方向为正，若速度增大，则加速度与速度同向也为正；若速度减小，则加速度与速度反向，则为负． (2)在匀变速直线运动中，加速度的大小和方向均不变；在匀速直线运动中a=0. (3)在匀速圆周运动中，加速度与速度方向始始垂直，加速度大小不变，而方向时刻改变． 7 位移和时间关系图像： 用纵坐标表示位移，横坐标表示时间，斜率表示速度．匀速直线运动的位移时间图像是一条过原点的直线． 8 速度时间关系图像： 纵坐标表示速度，横生标表示时间．匀速直线运动的速度时间图像是一条平行于横轴的直线．匀变速直线运动的速度时间图像是一条过初速度的直线，其斜率表示运动的加速度，扫过的面积表示运动位移． 9 注意位移和路程，速度和速率的区别： 位移、速度是矢量，路程速率是标量．在单向直线运动中位移的大小才等于路线的长度即路程等于位移，速度大小也等于速率．其中瞬时速度的大小始终等于瞬时速率，只是平均速度的大小不一定等于平均速率． 10 速度与加速度的区别： 速度是描述物体运动快慢的物理量，而加速度是描述速度变化快慢的物理量．虽然都是矢量，但它们之间没有必然联系，加速度大，速度不一定大；速度大加速度不一定大；速度为零，加速度不一定为零．1．一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能有：①速度不断增大，到加速度为零时．速度达到最大，而后做匀速直线运动；②速度不断减小，到加速度为零时，物体运动停止；③速度不断减小；直至零。然后向反方向做加速运动，最后做匀速直线运动；（4）速度不断减小．到加速度减为零时，速度减到最小，然后做匀速直线运动。其中可能的是( ) A．只有①②④B．只有①②C．只有②③④； D .①②③④ 2．关于质点，下列说法中正确的是： A．体积很小的物体一定可以看作质点。

高中物理《交变电流的产生及描述》教学设计

用评价促进学生的学习、教师的教学 ——以高三一轮复习《交变电流的产生及描述》为例 【教学目标】 1、能够用切割和磁通量的变化率的两种观点推导线圈在磁场中转动产生感应电动势的规律。 2、能够用函数、图像、物理量不同途径对交变电流进行描述。 3、从热效应的角度说出交变电流有效值的物理意义，并且能够加以运用求出给定交变电流的有效值。 【课堂实录】 创设情境，引发回忆：用手摇发电机演示交流电的产生过程。模型建立，提供平面图。 教师用PPT 给出例题 例1．一交流电的产生原理如图说示，匀强 磁场的磁场强度为B ，矩形线圈以角速度ω 逆时针转动。线圈AB 边长为L 1，线圈AD 边长为L 2。线圈从中性面面转动开始计时， t 时刻线圈中的感应电动势为多大？（你可以用两种方法进行推导） （给学生足够的审题时间，先全体思考后提问学生） T ：t 时刻线圈的感应电动势选用哪个公式求解？还可以选用其他公式求解吗？ 提示：切割的观点：经时间t ，线圈转过的角度？哪两根导线切割磁感线，导线在该时刻的速度及切割速度分别为多少?每根导线切割磁感线产生的电动势为？两根导线上的电动势是累加还是抵消？ S ：选用动生切割表达式，关注速度垂直磁感线的分量。 T 磁通量的变化率的观点：t 时刻，线圈磁通量的表达式？0 →???Φ t t 即()t Φ对t A B C D

的求导。 S：磁通量变化率即对磁通量变化的求导，经老师提示修改为对磁通量的求导两学生黑板板演 S：评价前两位学生的推导 T：用PPT向学生展示“拓展研究”：两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、 方向始终与两边的运动方向垂直。 这种辐向磁场中线圈产生的感应电 动势和刚刚推导的感应电动势有什 么区别？ S：速度始终和磁场垂直，速度不需要再分解。 T：电动势的大小变化吗？ S：变化 教师纠正 继续对推导出的线圈的感应电动势的瞬时表达式进行研究。 T:如果线圈有N匝？如果以CD边为转轴？如果线圈是圆形？感应电动势瞬时表达式是什么形式呢？ S：在原有感应电动势的瞬时表达式上在乘以N，以CD边为转轴、线圈是个圆形感应电动势的表达式不变。 T：很好，教师引导学生说出判断的理由。 T：我们可以有哪些途径、方法对这样的交变电流进行描述？ S：函数、图像 T：用PPT打出下图函数图象 T：补充还可以用物理量进行描述，如最大值、频率、周期、有效值等 T：由图像说出感应电动势什么时候有最大值？