(含答案)交变电流的变化规律

交变电流的变化规律

一、基础知识

（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做周期性变化的电流．如图(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．

2、正弦交流电的产生和图象

(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．

(2)中性面

①定义：与磁场方向垂直的平面．

②特点

a．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．

b．线圈转动一周，两次经过中性面．线圈每经过中性面一次，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

象为正弦函数曲线．

（二）几点说明

1、正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)

2(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt

＝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，ΔΦΔt

最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．

特别提醒 1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关．

3、Φ－t 图象与对应的e －t 图象是互余的．

二、练习

1、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是 ( )

A ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变

B ．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次

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改变一次

D ．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次

答案 C

解析 依据交流电的变化规律可知，如果从中性面开始计时，有e ＝E m sin ωt 和i ＝I m sin ωt ；如果从垂直于中性面的位置开始计时，有e ＝E m cos ωt 和i ＝I m cos ωt .不难看出：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向也改变一次；线圈每转动一周，感应电流的方向和感应电动势的方向都改变两次．故正确答案为C.

2、矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正

确的是 ( )

A ．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大

B ．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零

C ．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次

D ．线框经过中性面时，各边不切割磁感线

答案 CD

解析 线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边速度方向与磁感线平行，不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于零，所以感应电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变．垂直于中

性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大．故C 、D 正确．

3、如图甲所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如

图乙所示，设沿abcda 方向为电流正方向，则 ( )

A ．乙图中Oa 时间段对应甲图中A 至

B 图的过程

B ．乙图中c 时刻对应甲图中的

C 图

C ．若乙图中d 等于0.02 s ，则1 s 内电流的方向改变了50次

D ．若乙图中b 等于0.02 s ，则交流电的频率为50 Hz

答案 A

解析 由交变电流的产生原理可知，甲图中的A 、C 两图中线圈所在的平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再经过1/4个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流的方向，因此甲图中A 至B 图的过程电流为正，且从零逐渐增大到最大值，A 对；甲图中的C 图对应的电流为零，B 错；每经过中性面一次线圈中的电流方向就要改变一次，所以一个周期内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od 段等于交变电流的一个周期，若已知d 等于0.02 s ，则频率为50 Hz ，1 s 内电流的方向将改变100次，C 错；若乙图中b 等于0.02 s ，则交流电的频率应该为25 Hz ，D 错．

4、实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO ′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R 和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V ．已知R ＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法

正确的是 ( )

A ．线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零

B ．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达

式为i ＝2sin 50πt A

C ．流过电阻R 的电流每秒钟方向改变25次

D ．电阻R 上的热功率等于10 W

答案 D

解析 线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电流最大，A 错．从线圈平面与磁场平行时开始计时，Εm ＝10 2 V ，f ＝25 Hz ，i ＝2cos 50πt A ，B 错．电流方向每秒改变50次，

C 错．P R ＝U 2R

＝10 W ，D 正确．

5、如图所示，面积均为S的单匝线圈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＝BSωsin ωt的图是()

答案 A

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＝BSωsin ωt，由这一原理可判断，A图中感应电动势为e＝BSωsin ωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直．

6、如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角

速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时，电流方向为正．则下列四幅图中正确的是()

审题指导解答本题应注意以下三点：

(1)确定t＝0时刻感应电流的方向．

(2)利用t＝0时刻的速度确定感应电动势的大小．

(3)判定t＝0时刻后短时间内电流的变化趋势．

解析该题考查交变电流的产生过程．t＝0时刻，根据题图乙表示的转动方向，由右手

定则知，此时ad 中电流方向由a 到d ，线圈中电流方向为a →d →c →b →a ，与规定的电流正方向相反，电流为负值．又因为此时ad 、bc 两边的切割速度方向与磁场方向成45°夹角，由E ＝2Bl v ⊥，可得E ＝2×22Bl v ＝22E m ，即此时电流是最大值的22

倍，由图乙还能观察到，线圈在接下来45°的转动过程中，ad 、bc 两边的切割速度v ⊥越来越小，

所以感应电动势应减小，感应电流应减小，故瞬时电流的表达式为i ＝－I m cos (π4

＋ωt )，则图象为D 图象所描述，故D 项正确．

答案 D

7、如图所示是一台发电机的结构示意图，其中N 、S

是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M 是圆

柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕

与铁芯M 共轴的固定转动轴旋转．磁极与铁芯之间的缝隙中形

成方向沿半径、大小近似均匀的磁场．若从图示位置开始计时，当线框绕固定转动轴匀速转动时，下列图象中能正确反映线框中感应电动势e 随时间t 变化规律的是( )

答案 D

解析 因发电机的两个磁极N 、S 呈半圆柱面形状，磁极间的磁感线如图所示，即呈辐向分布磁场，磁感应强度的大小不变，仅方向发生改变，故线框在磁场中转动时垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小不变，线框越过空隙段后，由于线框切割磁感线方向发生变化，所以感应电动势的方向发生变化，综上所述，D 正确．

8、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P 1和P 2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P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流

B ．线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势

C ．线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →d

D ．线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力

答案 A

解析 产生正弦交流电的条件是轴和磁感线垂直，与轴的位置和线圈形状无关，两种情

况下转到图示位置时产生的电动势E 具有最大值E m ＝nBSω，由欧姆定律I ＝E R 总

可知此时I 相等，A 正确，B 错误；由右手定则可知电流方向为a →d →c →b ，故C 错误；两种情况下dc 边受的安培力均为F ＝Bl cd I ，故D 错误．

9、(2012·安徽理综·23)图甲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L 1，bc 长度为L 2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．(只考虑单匝线圈)

甲 乙

丙

(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；

(2)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e 2的表达式；

(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．(其他电阻均不计) 答案 (1)e 1＝BL 1L 2ωsin ωt (2)e 2＝BL 1L 2ωsin (ωt ＋φ0)

(3)πωRB 2L 21L 22(R ＋r )2

解析 (1)如图所示，矩形线圈abcd 在磁场中转动时，ab 、cd 切割磁感线，且转动的半

径为r ＝L 22

， 转动时ab 、cd 的线速度v ＝ωr ＝ωL 22

，且与磁场方向的夹角为ωt ， 所以，整个线圈中的感应电动势e 1＝2BL 1v sin ωt ＝BL 1L 2ωsin ωt .

(2)当t ＝0时，线圈平面与中性面的夹角为φ0，则t 时刻时，线圈平面与中性面的夹角为ωt ＋φ0

故此时感应电动势的瞬时值

e 2＝2BL 1v sin (ωt ＋φ0)＝BL 1L 2ωsin (ωt ＋φ0)

(3)线圈匀速转动时感应电动势的最大值E m ＝BL 1L 2ω，故有效值E ＝

E m 2＝BL 1L 2ω2

回路中电流的有效值I ＝E R ＋r ＝BωL 1L 22(R ＋r )

根据焦耳定律知转动一周电阻R 上的焦耳热为

Q ＝I 2RT ＝[BωL 1L 22(R ＋r )]2R 2π＝πωRB 2L 21L 22(R ＋r )2.

高中物理交变电流知识点总结

交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像

4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。 （2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取：最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E=、U、I= （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和

E I R = 。切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表

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

高二 第二章交变电流单元测试题

高二 第二章交变电流单元测试题 1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接 在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11Ω。则 （ ） A ．原线圈交流电的频率为50Hz B ．副线圈输出电压为55V C ．流过副线圈的电流是5A D ．变压器输入、输出功率之比为4:1 2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂 直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上， 电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方 向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中 正确的是（ ） A . 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复 运动 B . 在最初的一个周期内，导线一直向右运动 C . 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小 D . 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小 3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，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 边正在离开纸面向外运动。则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R BS ωωcos B ．线圈中电流的有效值R BS I ω = C ．线圈中电流的有效值R BS I 22ω = D ．线圈消耗的电功率R S B P 2 22ω= 4．如图所示，为一理想变压器，S 为单刀双掷开关， P 为滑动变阻器R 的滑片，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则（） A .保持U 1和P 的位置不变，S 由a 合到b 时，I 1将增大 B .保持U 1和P 的位置不变，S 由b 合到a 时，R 消耗的功率将减小 图3 a b c B d 图4 - 311 0 图1

(完整word版)交变电流知识点总结

第17章:交变电流 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1．交变电流产生 ( 交变电流 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值: I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应用 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 变压器 变流比： 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失：线损R ）U P （P 2= 电压损失：线损R U P U =

（二）、正弦交流的产生及变化规律。 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2m ε，U=2 2m m I I U =的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。

交变电流的产生和描述

[高考命题解读]

第1讲 交变电流的产生和描述 一、正弦式交变电流 1.产生 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 一个周期内线圈中电流的方向改变两次. 4.交变电动势的最大值 E m ＝nBSω，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 ＝nBSωsin ωt .

自测 1 (多选)关于中性面，下列说法正确的是 ( ) A.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零 B.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大 C.线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次 D.线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次 答案 AC 二、描述交变电流的物理量 1.周期和频率 (1)周期T ：交变电流完成1次周期性变化所需要的时间，单位是秒(s).表达式为T ＝2πω＝1 n (n 为转速). (2)频率f ：交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz).

(3)周期和频率的关系：T ＝1f 或f ＝1 T . 2.交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值 (1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数. (2)最大值：交变电流或电压所能达到的最大的值. (3)有效值：让恒定电流和交变电流分别通过阻值相等的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就可以把恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值. (4)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系 I ＝ I m 2，U ＝U m 2，E ＝E m 2 . (5)交变电流的平均值： E ＝n ΔΦΔt ，I ＝n ΔΦ(R ＋r )Δt . 自测 2 (多选)图1甲为交流发电机的原理图，正

高中物理选修3-2《交流电》单元测试题(含答案)

高中物理选修3-2《交流电》单元测试题高二物理阶段性复习质量检测一 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。 2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。 第一卷（选择题，共50分） 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1～7题为单选题；第8～10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分) 1、如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝ sin(10πt) V，则( ) A、该交变电流的频率为10 Hz B、该电动势的有效值为 V C、外接电阻R所消耗的电功率为10 W D、电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A 2、通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图 所示，其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为 ( ) A．12 V B． C．15 V D． 3、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd

一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( ) A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab I cd C ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab I cd 4、如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，V 和A 均为理想电表，灯 泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝sin(100πt ) V 。下列说法正确的是( ) A ．电流频率为100 Hz B ．V 的读数为24 V C ．A 的读数为0.5 A D ．变压器输入功率为6 W 5、用220 V 的正弦交变电流通过理想变压器对一 负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图象如图所示，则( ) A ．变压器输入功率约为3.9 W B ．输出电压的最大值是110 V C ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin(100πt ＋ π 2 ) A 6、某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V ，输出的电功率为50 kW ，用总电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上的损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，用户再用降压变压器变为220 V(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是( ) A ．输电线上的损失功率为300 W B ．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶100 C ．输电线上的电流为100 A D ．降压变压器的输入电压为4 700 V 7、如图所示理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L 1和L 2的功率之比为( )

高中物理交变电流知识点的总结

高中物理交变电流知识点的总结 高中物理交变电流知识点的总结 物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象,结构,特性,规律和本质的历程.随着科学的发展，我们更要重视物理学。下面准备这篇2013高中物理交变电流知识点总结，欢迎阅读。 (1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置，或瞬时感应电动势为零的位置。 中性面的特点：a.线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量Φ最大，但 =0; 产生：矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。 变化规律e=NBSωsinωt=Emsinωt;i=Imsinωt;(中性面位置开始计时)，最大值Em=NBSω 四值：①瞬时值②最大值③有效值电流的热效应规定的;对于正弦式交流U= =0.707Um④平均值 不对称方波： 不对称的正弦波 求某段时间内通过导线横截面的电荷量Q=IΔt=εΔt/R=ΔΦ/R 我国用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz，电流方向每秒改变100次。 表达式：e=e=220

sin100πt=311sin100πt=311sin314t 线圈作用是“通直流，阻交流;通低频，阻高频”. 电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”. 变压器两个基本公式：① ②P入=P出，输入功率由输出功率决定， 远距离输电：一定要画出远距离输电的示意图来， 包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1/n2、n2/，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。 功率之间的关系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。 电压之间的关系是： 电流之间的关系是： .求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。 分析和计算时都必须用 ，而不能用 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失 以上就是2013高中物理交变电流知识点总结的全部内容，希望能够对大家有所帮助! 延伸阅读： 恒定电流公式：2016年高考物理知识点 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝

高中物理--交变电流单元测试题

高中物理--交变电流单元测试题 一、选择题(每道小题3分共36分) 1、对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的 图象，下列说法中正确的是 A、电流大小变化，方向不变，是直流电 B、电流大小、方向都变化，是交流电 C、电流最大值为0.2A，周期为0.01s D、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电 2、对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是 A、变压器是利用互感现象制成的 B、变压器可以改变各种电源的额定功率 C、变压器不仅能改变电压，还同时改变电流 D、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大 3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W” 的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V、40W”的 灯泡A A、也正常发光 B、将被烧毁 C、比另三个灯暗 D、无法确定 4、面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t时刻线圈磁通量的瞬时值为 A、BS B、BScosωt C、BSsinωt D、BS/sinωt 5、如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速 E(V)，转动 转动，已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为 m 的角速度为ω(rad/s)。若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个

式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e 随时间变化的函数式是 A 、e=m E sin ωt(V) B 、e=m E cos ωt(V) C 、e=m E sin(ωt+90°)(V) D 、e=m E cos(ωt+90°)(V) 6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交 流电与方形交流电，它们电流的最大值相等， 如图所示，则两只电阻的热功率之比是 A 、1:4 B 、1:2 C 、1:2 D 、1:1 7、 交流电源电压u=20sin(100 ωt)V ，电路中电 阻R=10Ω。则如右图电路中电流表和电压表的读数分 别为 A 、1.41A ，14.1V B 、1.41A ，20V C 、2A ，20V D 、2A ，14.1V 8、 如图所示，理想变压器原线圈匝数为n 1，两个副线圈匝数分别为n 2和n 3， 且n 1:n 2:n 3=4:2:1，输入电压U 1=16V ，R 1=R 2=10Ω，则输入的电流I 1大小是 A 、0.4A B 、0.1A C 、0.5A D 、以上答案都不

人教版高中物理选修3-2第五章交变电流知识点总结,期中考前必过一遍!

【高中物理】交变电流知识点总结，考前必过一遍！ 一、交流电的产生和变化规律 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。 如图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。 2、正弦交流的产生及变化规律 1.产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 2.中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。 这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3.规律： （1）函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。 用εM表示峰值εM=NBSω，则e=εMsinωt在纯电阻电路中,电流I=sinωt=Isinωt，电压u=Usinωt 。 4.交流发电机 （1）发电机的基本组成：

①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类 ①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动） 无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 二、表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 （1）瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写字母x 表示，e i u （2）峰值：即最大的瞬时值，用大写字母表示，U m Ｉmεm εm= nsBω Ｉm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为ε=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。 与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 （3）有效值： ①意义：描述交流电做功或热效应的物理量

高二物理交变电流知识点及习题

第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e

交变电流单元测试题

交变电流单元测试题 1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11Ω。则 （ ） A ．原线圈交流电的频率为50Hz B ．副线圈输出电压为55V C ．流过副线圈的电流是5A D ．变压器输入、输出功率之比为4:1 2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ） A. 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动 B. 在最初的一个周期内，导线一直向右运动 C. 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小 D. 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小 3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，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 边正在离开纸面向外运动。则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R BS ωω cos B ．线圈中电流的有效值R BS I ω = C ．线圈中电流的有效值R BS I 22ω = D ．线圈消耗的电功率R S B P 2 22ω=

4．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器R的滑片，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（） A.保持U1和P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大 B.保持U1和P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小 C.保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大 D.保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大 5.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U＝311sin100πt V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则 A．负载功率不能超过44W B．副线圈电流的最大值不能超过1A C．副线圈电流的有效值不能超过1A D．副线圈电流的有效值不能超过0.2A 6.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时 A．相当于在增加用电器的数目 B．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 C．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 D．变压器的输入功率在增大 7．如图10所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是Ａ．与线圈L连接的灯泡L1将变暗Ｂ．与电容器C连接的灯泡L2将变暗 Ｃ．与电阻R连接的灯泡L3将变暗Ｄ．三盏灯泡的亮度都不会改变 8题图 8．远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变 B．降压变压器的输出电压升高 C．降压变压器的输出电压降低 D．输电线上损失的功率增大

交流电流单元测试题一

高二物理《交流电》单元测试题一 1．理想变压器，给负载Ｒ供电，用下列哪些方法可增加变压器的输出功率（ ） A.减少副线圈的匝数 B .增加原线圈的匝数 C.减少负载电阻Ｒ的值 D.增加负载电阻R 的值 2．图17-1中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e = 5sin20t V ，则以下判断正确的是 [ ] A ．此交流电的频率为10/πHz B ．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V C ．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为0 D ．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次 3．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e ＝εm sin ωt ．若将线圈的转速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为 [ ] A ．εm sin2ωt B ．2εm sin ωt C ．2εm sin 2 ω t D ．2εm sin2ωt 4．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是 [ ] A ．频率 B ．电压 C ．电流 D ．电功率 5．一交流电流的图象如图17-2所示，由图可知 [ ] A ．用电流表测该电流其示数为10 A B ．该交流电流的频率为100 Hz C ．该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 W D ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t A 6．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压 为100V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有 A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz B ．开关接通后，电压表的示数为100 V C ．开关断开后，电压表的示数变大 D ．开关断开后，变压器的输出功率不变 图17-1 —

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;

物理交变电流知识点

第五章交变电流 一、交变电流的产生 1、原理：电磁感应 2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。 3、两个特殊位置的比较 ①线圈平面与中性面重合时 （S ⊥B ），磁通量Φ最大， t ??Φ =0，e=0，i=0，感应电流的方向将发生改变。 ②线圈平面平行与磁感线时（S ∥B ），Φ=0， t ??Φ 最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。 4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的： 注：对中性面的理解 交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。若从中性面开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割 磁感线，电动势为零，故其表达式为 ；但若从线圈平面和磁场平行时开始计时， 虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最

大，故其表达式为。 二、对交变电流图像的理解 交变电流的图像包括φ-t、e-t、i-t、u-t等，具体图像见上页，现只研究e-t图像 从图像上可得到信息： 1、线圈平面与中性面平行时为计时平面 2、电流最大值 3、周期T和频率f 4、不同时刻交流电的瞬时值 5、线圈处于中性面和电流最大值对应的时 刻 6、任意时刻线圈的位置和磁场的夹角 ， n E?Φ = __

确定。它表现为交流图象中波形与横轴（ 周期的平均电动势大小为，而一个周期内的平均电动势却为零．而技术在正半个周期或周期内的平均值。同一交流电的平均值和有效值并不相同。 阻碍作用的大小，用容抗表示，

21 21n n U U =1 221n n I I =2211t t ??Φ=? ?Φ 三、变压器： 1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的变化率相等。 P 1=P 2 2、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。原、副线圈中交流电的频率一样：f 1=f 2高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。 3 、如右图：U 1：U 2：U 3=n 1：n 2：n 3 n 1 I 1=n 2 I 2+ n 3 I 3 P 1=P 2+P 3 四、电能输送的中途损失： （1）功率关系：P 1=P 2，P 3=P 4，P 2=P 损+P 3 （2）输电导线损失的电压：U 损=U 2-U 3=I 线R 线 （3）输电导线损耗的电功率：P 损=P 3-P 2=I 线U 损=I 线2R 线 =( )2R 线 由以上公式可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n 倍， 输电导线上损 耗的功率就减少到原来的。 ΔU=Ir 线= r 线 =U 电源—U 用户 Δ U ∝ ΔP=I 2 r 线= r 线 =P 电源—P 用户 ΔP ∝ 注：理想变压器的动态分析问题，大致有两种情况： 一类是负载电阻不变，原副线圈的电压，电流，输入和输出功率随 匝数比变化而变化的情况。 另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变化而变化的情况。 不论哪种情况都要注意： （1）根据题意弄清变量与不变量。 （2）要弄清“谁决定于谁”的制约关系，即理想变压器各物理量变化的决定因素。 动态分析问题的思路程序可表示为： P U 1U 2)(U P 2 1 U 2 2 U P U 1

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）

高中物理-交变电流单元测试题及答案

高中物理-交变电流单元测试题 第Ⅰ部分选择题 一、选择题：本题共10小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。 1．下列各图中能产生交变电流的是() 2．两只相同的电阻,分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电。两种交变电流 的最大值相等,波形如图甲、乙所示。在一个周期内,两电阻产生的热量之比Q Q 甲 乙 等 于() A． 2B． 1 2 C．1 4 D． 3．图示两种电压的波形,其中图甲表示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是() A．图甲表示交流电,图乙表示直流电 B．两种电压的有效值都是311 V C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin 100πt V D．以上说法都不对

4．在图所示的电路中,a、b两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频交流；L 是一个25 mH的高频扼流圈,C是一个100 pF的电容器,R是负载电阻。下列说法正确的是（） A．L的作用是“通低频,阻高频” B．C的作用是“通交流,隔直流” C．C的作用是“通高频,阻低频” D．通过R的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 5．如图所示,在电路两端加上正弦交变电流,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 6．有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示。在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则() A．保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大 B．保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小 C．保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大 D．保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小

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)

人教版高中物理《交变电流》 单元测试及解析

专题十二《交变电流》单元测试及解析 考点1交变电流的产生及其描述 1、如图所示,在水平向右、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一匝数为n、边长为l、电阻为R的正方形线圈围绕垂直于磁感线的对称轴OO'按照图示的方向匀速转动,转动的角速度为ω.则下列说法中正确的是() A.当线圈转至图示位置时,线圈中产生的感应电流方向为a→b→c→d→a B.当线圈转至图示位置时,线圈中产生的感应电流大小为nBl 2ω R C.线圈从图示位置转过π 2的过程中,线圈中产生的热量为πωn 2B2l2 2R D.若从图示位置开始计时,则线圈中产生的感应电动势的瞬时值大小为e=nBl2ωsin ωt 2、图甲所示是一台交流发电机的构造示意图,线圈转动产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示. 发电机线圈电阻为1 Ω,外接负载电阻为4 Ω,则() A.线圈转速为50 r/s B.电压表的示数为4 V C.负载电阻的电功率为2 W D.线圈转速加倍,电压表读数变为原来的4倍 3、[多选]某兴趣小组自制一小型发电机,使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图象如图所示.线圈转动周期为T,线圈产生的电动势的最大值为E m,线圈的电阻为r,该线圈与电阻为R的纯电阻用电器构成闭合回路,则()

A .线圈匝数为n= TE m 2πΦm B .电阻为R 的用电器的电功率为E m 2 2R C .在0~T 4 时间内通过用电器的电荷量为q= TE m 2π(r+R) D .若线圈转速增大为原来的2倍,线圈中电动势的瞬时值为 E m cos 4πt T 4、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为已知量.则下列说法正确的是 ( ) A .t 1时刻线圈中感应电动势最大 B .t 2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 Na 2 D .线圈中瞬时感应电动势的表达式为e=2N πφ0n cos 2πnt 5、[多选]某小型发电机产生的交变电动势表达式为e=100sin 100πt (V),则该电动势 ( ) A.有效值是50√2 V B.频率是100 Hz C.最大值是50√3 V D.周期是0.02 s 6、一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=11∶1,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 随时间t 的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个R=20 Ω的电阻,则 ( ) A.流过电阻R 的最大电流是1.0 A B.变压器的输入功率是40 W C.与电阻R 并联的电压表的示数是20 V D.在1 s 内电流方向改变50次

第二章第二节交变电流的描述

第二章交变电流 第二节交变电流的描述 A级抓基础 1．下列各物理量中，对线圈上产生的交流电动势不产生影响的是() A．匀强磁场的磁感应强度B．线圈的总电阻 C．线圈的转速D．线圈的匝数 解析：E m＝NBSω，e＝E m sin ωt，与B、S、ω、N有关． 答案：B 2．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则以下说法正确的是() 图甲图乙 A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大 C．t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大值 D．该线圈产生的感应电动势的图象如图乙所示 解析：由甲图知t＝0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面位置，A错误；t＝0.01 s时刻，磁通量等于零，但Φ的变化率最大，B 正确；t＝0.02 s时刻，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，C错误；由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象，D错误． 答案：B 3.如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度

绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是() 解析：在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，即此时磁通量为零，磁通量变化率最大，所以产生的感应电动势最大，故感应电流最大，根据右手定则，可知电流方向为a→b→c→d→a，所以选C. 答案：C 4．(多选)线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e ＝102sin 20πt (V)，则下列说法正确的是() A．t＝0时，线圈平面位于中性面 B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大 C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大 D．t＝0.4 s时，e达到峰值10 2 V 解析：根据交流电动势的瞬时值表达式可判断题目所给的交流电为正弦式交变电流，当t＝0时，e＝0，所以此时磁通量的变化率为零，导线切割磁感线的有效速度为零，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面位于中性面，所以A、B正确，C错误；当t＝0.4 s时，e ＝102sin 20πt (V)＝102sin 8π (V)＝0，所以D错误． 答案：AB 5．(多选)如图所示，形状或转轴位置不同，但面积均为S的单匝线圈处在同一个磁感应强度为B的匀强磁场中，以相同的角速度ω匀速转动，从图示的位置开始计时，则下列说法正确的是() A．感应电动势最大值相同 B．感应电动势瞬时值不同