高三一轮--交变电流的产生和描述.docxVIP

10.1 交变电流的产生和描述【学习目标】1、交变电流、交变电流的图像2、正弦交流电的变化规律及应用【考纲要求】交变电流的描述【知识扫描】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 = Emsinωt．②负载两端的电压u随时间变化的规律u = Umsinωt．③电流i随时间变化的规律i = Imsinωt．其中ω等于线圈转动的角速度，Em = nBSω．4．正弦交变电流峰值、有效值的关系： E =__________ Em，U =__________ Um，I = _______ Im．【基础训练】1.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为Em,下列说法中正确的是(　　)A.当磁通量为零时,感应电动势也为零B.当磁通量减小时,感应电动势也减小C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5EmD.角速度ω等于2.(2011·天津高考)在匀强磁场中,一矩形金属线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像如图乙所示,则(　　)A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.t=0.01s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311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz3.(2014·南通模拟)如图所示,在匀强磁场中有一个单匝矩形线圈ABCD,AB边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环L相连,PQ边始终与金属滑环K相连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转。下列说法中正确的是(　　)A.交流电流表的示数随时间按余弦规律变化B.线圈转动的角速度越大,交流电流表的示数越小C.线圈平面与磁场平行时,流经定值电阻R的电流瞬时值为零D.线圈转动的角速度增加为原来的两倍,则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍4.(2013·福建高考)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω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=10sin10πt(V),则(　　)A.该交变电流的频率为10 HzB.该电动势的有效值为10VC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表的示数为1.0A5.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω,现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示。则下列说法正确的是(　　)A.电压表V的示数为220 VB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484 WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J6.(2014·衡水模拟)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10Ω连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电压表,示数是10V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像。则(　　)A.电阻R上的电功率为20WB.0.02s时R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πt(V)D.通过R的电流i随时间t变化的规律是i=1.41cos50πt(A)【课后反思】我做错的题：_____________________________________________________________________2、错误原因：_______________________________________________________________________3、改进措施:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4、我的收获