第2章　 交變電流的產(chǎn)生及描述 章末復(fù)習(xí)

第2章章末復(fù)習(xí)2會根據(jù)交變電流的圖像或表達(dá)式求解描述交變電流的物理量。1掌握交變電流的產(chǎn)生方式。重點(diǎn)交變電流的產(chǎn)生及描述例1

小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間成正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個阻值為10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是A.感應(yīng)電流的有效值為

VB.該交流電的頻率為50HzC.若將該交流電接在阻值R＝100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50WD.該感應(yīng)電動勢的瞬時值的表達(dá)式e＝100·sin(25πt)V√例2

(2022·秦安縣模擬)如圖所示，單匝矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸OO′轉(zhuǎn)動。改變線圈的轉(zhuǎn)速，穿過該線圈的磁通量隨時間分別按圖中圖線甲、乙的規(guī)律變化。則A.圖線甲對應(yīng)線圈在t＝0時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大B.圖線乙對應(yīng)的線圈，1s內(nèi)交變電流的方向改變5次C.圖線甲、乙對應(yīng)的線圈在t＝0.2s時，線圈平面均垂直于磁感線D.圖線甲、乙對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為5∶4√在t＝0.2s時，線圈甲和乙的磁通量均為零，所以線圈平面均平行磁感線，故C錯誤；在t＝0時刻，Φ甲最大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小，故A錯誤；線圈乙的周期是0.2s，一個周期內(nèi)交變電流的方向改變2次，1s內(nèi)交變電流的方向改變10次，故B錯誤；正弦式交變電流的“四值”問題對交變電流的“四值”的理解1.瞬時值是指交變電流在某一時刻的值，瞬時值表達(dá)式，一定要弄清線圈的起始位置。2.交變電流的最大值，一般可從圖像中讀出。當(dāng)線圈平面與磁感線平行時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，為Em＝NBSω，與轉(zhuǎn)軸在線圈上的位置、線圈的形狀無關(guān)。

涉及電容器的耐壓值時，一定用最大值計算，不能用有效值計算。3.有效值：是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的。涉及電功、電熱、交流電表的讀數(shù)等問題時要用有效值。4.平均值：交變電流的平均值可以根據(jù)交變電流圖像中圖線與橫軸(時間軸)所圍面積與時間的比值得出。也可以利用法拉第電磁感應(yīng)定律

計算得出。求一段時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時要用平均值。例3

(2022·齊齊哈爾市教育局高二期末)如圖為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度ω＝10πrad/s，線圈的匝數(shù)N＝10匝、電阻r＝1Ω，線圈所圍面積S＝0.1m2。線圈的兩端經(jīng)滑環(huán)和電刷與阻值R＝9Ω的電阻相連，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T。A.從圖示位置開始計時電流的瞬時表達(dá)式為i＝3.14sin(31.4t)(A)B.若在R兩端接一個交流電壓表，則它的示數(shù)為3.14VC.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過R的電荷量q為0.1CD.電阻R消耗的電功率為50W在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行(π取3.14，π2取10)，下列說法正確的是√根據(jù)公式P＝I2R可得，電阻R消耗的電功率為P＝i有2R≈44W，故D錯誤。例4

(2022·德州市第一中學(xué)高二階段練習(xí))如圖甲，電動車現(xiàn)在成為了許多人常用的代步工具，其中的主要零件有車架、電動機(jī)、控制器、蓄電池和充電器。把電動車的電動機(jī)拆下來，使其中的線圈轉(zhuǎn)動，并外接上用電器R(可看作純電阻)，電動機(jī)就變成發(fā)電機(jī)能給R供電，其原理如圖乙所示。線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝。線圈電阻為1Ω，外接電阻R＝9Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝

T，當(dāng)線圈以ω＝10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動時。求：(各電表均視為理想電表)(1)感應(yīng)電動勢的最大值Em和交流電壓表示數(shù)U。(結(jié)果中可以保留根式)(2)從圖示