高考導(dǎo)航 基礎(chǔ)課1交變電流的產(chǎn)生和描述 交變電流 交變電流的圖象 1 交變電流和都隨時(shí)間做周期性變化的電流 2 正弦式交變電流的產(chǎn)生和圖象 1 產(chǎn)生 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里 線圈繞磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 如圖1所示 知識(shí)排查 大小 圖1 方向 垂直于 2 圖象 線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí) 如圖2甲 乙 丙所示 圖2 正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式 峰值和有效值 1 周期和頻率 一次周期性 次數(shù) 2 交變電流的瞬時(shí)值 峰值和有效值 時(shí)刻 最大 熱量 答案 1 2 3 4 小題速練 1 思考判斷 2 人教版選修3 2 P34 T5改編 多選 如圖3所示 閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 沿著OO 方向觀察 線圈沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 線圈匝數(shù)為n ab邊的邊長為L1 ad邊的邊長為L2 線圈電阻為R 轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí) 答案AC 圖3 3 人教版選修3 2 P35 思考與討論 改編 某交變電流的i t圖象如圖4所示 則其電流的有效值為 答案C 圖4 正弦交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律 1 交流電產(chǎn)生過程中的兩個(gè)特殊位置 2 正弦式交變電流的變化規(guī)律磁通量 mcos t 電動(dòng)勢(shì) e Emsin t 電流 i Imsin t 1 如圖5甲所示 矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 線圈中產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示 設(shè)沿abcda方向?yàn)殡娏髡较?則下列說法正確的是 圖5 A 乙圖中0 t1時(shí)間段對(duì)應(yīng)甲圖中 至 圖的過程B 乙圖中t3時(shí)刻對(duì)應(yīng)甲圖中的 圖C 若乙圖中t4等于0 02s 則1s內(nèi)電流的方向改變50次D 若乙圖中t2等于0 02s 則交流電的頻率為50Hz答案A 2 如圖6所示 單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線OO 與磁感線垂直 已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 1T 線圈所圍面積S 0 1m2 轉(zhuǎn)速12r min 若從中性面開始計(jì)時(shí) 則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為 A e 12 sin120t V B e 24 sin120 t V C e 0 04 sin0 4 t V D e 0 4 cos2 t V 圖6 答案C 3 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 如圖7甲所示 產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示 則 A t 0 005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B t 0 01s時(shí)線框平面與中性面重合C 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100Hz 圖7 答案B 4 2017 天津理綜 多選 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈 繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示8正弦規(guī)律變化 設(shè)線圈總電阻為2 則 A t 0時(shí) 線圈平面平行于磁感線B t 1s時(shí) 線圈中的電流改變方向C t 1 5s時(shí) 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D 一個(gè)周期內(nèi) 線圈產(chǎn)生的熱量為8 2J 圖8 答案AD 求解正弦式交變電流的三點(diǎn)注意 1 只有當(dāng)線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí) 電流的瞬時(shí)值表達(dá)式才是正弦形式 2 注意峰值公式Em nBS 中的S為有效面積 3 轉(zhuǎn)軸相對(duì)線圈的位置改變 或線圈的形狀改變時(shí) 電動(dòng)勢(shì)仍可由Em nBS 計(jì)算 交變電流有效值的求解方法 1 一個(gè)匝數(shù)為100匝 電阻為0 5 的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中 磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面 從某時(shí)刻起穿過線圈的磁通量按圖9所示規(guī)律變化 則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為 A 5AB 2AC 6AD 5A 圖9 答案B 2 2018 南京 鹽城一模 一只電阻分別通過四種不同形式的電流 電流隨時(shí)間變化的情況如下圖所示 在相同時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生熱量最大的是 答案D A 10VB 20VC 15VD 14 1V 圖10 答案D 交變電流的瞬時(shí)值 峰值 有效值和平均值的比較 交變電流 四值 的理解與應(yīng)用 1 2015 四川理綜 4 小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝 每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd 磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng) 方向垂直于線圈中心軸OO 線圈繞OO 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 如圖11所示 矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0 不計(jì)線圈電阻 則發(fā)電機(jī)輸出電壓 圖11 答案D 2 2018 湖南邵陽二中月考 多選 一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖12所示 由圖可知 圖12 答案BD 圖13 答案BC A 小電珠中電流的峰值為0 16AB 小電珠中電流的有效值為0 16AC 電壓表的示數(shù)約為1 5VD t 0 1s時(shí)外力的大小為0 128N 圖14 答案AD