高考物理 第十章 第一講 交變電流的產(chǎn)生和描述

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1、1. 能結(jié)合交流發(fā)電機(jī)的工作原理圖，理解電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間能結(jié)合交流發(fā)電機(jī)的工作原理圖，理解電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間 變化的規(guī)律變化的規(guī)律e=Emsint的推導(dǎo)過(guò)程，的推導(dǎo)過(guò)程，是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的 角速度角速度 ()2. 交變電流、交變電流的圖象交變電流、交變電流的圖象 ()3.正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值 ()4.理想變壓器理想變壓器 ()5. 遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電 () 本章考查的熱點(diǎn)有交流電的圖象及有效值的計(jì)算、變本章考查的熱點(diǎn)有交流電的圖象及有效值的計(jì)算、變壓器的原理、電壓與電流及功率關(guān)系，題型以選擇題為主，壓器的原理、電壓與電流及功率關(guān)系，題型以選

2、擇題為主，也有將本章知識(shí)與電磁感應(yīng)知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行綜合考查，難也有將本章知識(shí)與電磁感應(yīng)知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行綜合考查，難度中等度中等. . 復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)理解交流電的產(chǎn)生及描述，掌握變壓器復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)理解交流電的產(chǎn)生及描述，掌握變壓器的電壓比和電流比，了解變壓器的電壓、電流和功率的決的電壓比和電流比，了解變壓器的電壓、電流和功率的決定因素，熟悉遠(yuǎn)距離輸電的流程圖；對(duì)傳感器，要注意理定因素，熟悉遠(yuǎn)距離輸電的流程圖；對(duì)傳感器，要注意理解傳感器的工作原理和敏感元件的作用，同時(shí)注意與生產(chǎn)、解傳感器的工作原理和敏感元件的作用，同時(shí)注意與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系生活實(shí)際相聯(lián)系. . 一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律一、交變電

3、流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1交變電流：交變電流：大小和大小和 都隨時(shí)間做都隨時(shí)間做 變化流變化流2正弦式交變電流正弦式交變電流(1)定義：按定義：按 變化的交變電流，簡(jiǎn)稱正弦式變化的交變電流，簡(jiǎn)稱正弦式電流電流(2)中性面：線圈平面垂直于磁場(chǎng)，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量中性面：線圈平面垂直于磁場(chǎng)，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大最大方向方向周期性周期性正正(余余)弦規(guī)律弦規(guī)律(3)正弦式電流的產(chǎn)生正弦式電流的產(chǎn)生當(dāng)閉合線圈由中性面位置當(dāng)閉合線圈由中性面位置(圖圖1011中中O1O2位置位置)開(kāi)始在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中開(kāi)始在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間線圈中產(chǎn)

4、生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間 (4)正弦式電流的變化規(guī)律及對(duì)應(yīng)圖象正弦式電流的變化規(guī)律及對(duì)應(yīng)圖象(線圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)線圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí))勻速勻速按正弦規(guī)律變化按正弦規(guī)律變化規(guī)律規(guī)律物理量物理量函數(shù)函數(shù)圖象圖象磁通量磁通量mcostBScost電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)eEmsintnBSsint二、描述交變電流的物理量二、描述交變電流的物理量1周期和頻率周期和頻率(1)周期周期(T)：交變電流完成一次周期性變化：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周線圈轉(zhuǎn)一周)所需的所需的 ，單位是秒，單位是秒(s)，公式，公式T .(2)頻率頻率(f)：交變電流在：交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的內(nèi)完成周期性變化的

5、 ，單，單位是赫茲位是赫茲(Hz)(3)周期和頻率的關(guān)系：周期和頻率的關(guān)系：T 或或f .時(shí)間時(shí)間次數(shù)次數(shù)2交變電流的四值交變電流的四值(1)峰值：峰值：Em .(2)瞬時(shí)值：交變電流在某一瞬時(shí)值：交變電流在某一 的值，是時(shí)間的函數(shù)的值，是時(shí)間的函數(shù)(3)有效值：根據(jù)電流的有效值：根據(jù)電流的 來(lái)規(guī)定來(lái)規(guī)定(4)平均值：平均值：E nBS時(shí)刻時(shí)刻熱效應(yīng)熱效應(yīng)三、電感和電容對(duì)交變電流的影響三、電感和電容對(duì)交變電流的影響1電感器電感器(1)感抗感抗(XL2fL)：指電感線圈對(duì)正弦交變電流的阻礙：指電感線圈對(duì)正弦交變電流的阻礙作用作用(2)作用：通作用：通 、通低頻、阻、通低頻、阻 2電容器電容器(1

6、)容抗容抗(XC )：指電容器對(duì)正弦交變電流的阻礙作用：指電容器對(duì)正弦交變電流的阻礙作用(2)作用：通作用：通 、阻低頻、隔、阻低頻、隔 直流直流高頻高頻高頻高頻直流直流1.圖圖1012中不表示交變電流的是中不表示交變電流的是 ()解析：解析：交變電流指的是大小和方向隨時(shí)間均做周期性交變電流指的是大小和方向隨時(shí)間均做周期性變化的電流，由此可知，變化的電流，由此可知，A不是交變電流不是交變電流答案：答案：A2.圖圖1013中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞虛線所示的固中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是()解析：解析：

7、 A、B選項(xiàng)中閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁選項(xiàng)中閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)且過(guò)線圈平面的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足產(chǎn)生正弦式交場(chǎng)且過(guò)線圈平面的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足產(chǎn)生正弦式交變電流的條件，能產(chǎn)生正弦式交變電流；變電流的條件，能產(chǎn)生正弦式交變電流；C選項(xiàng)中轉(zhuǎn)軸選項(xiàng)中轉(zhuǎn)軸平行于磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量始終為平行于磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，故零，故C中不產(chǎn)生正弦式交變電流；中不產(chǎn)生正弦式交變電流；D選項(xiàng)中雖然只有選項(xiàng)中雖然只有一半線圈在磁場(chǎng)中，但是始終有一邊切割磁感線，按一半線圈在磁場(chǎng)中，但是始終有一邊切割磁感線，按照正弦規(guī)律產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且一邊出時(shí)，另一邊恰照正弦規(guī)律產(chǎn)

8、生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且一邊出時(shí)，另一邊恰好進(jìn)入，保證轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)連續(xù)按照正弦規(guī)好進(jìn)入，保證轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)連續(xù)按照正弦規(guī)律變化故應(yīng)選律變化故應(yīng)選C.答案：答案：C3如圖如圖1014所示，單匝矩形線圈所示，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)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線線OO與磁感線垂直已知?jiǎng)驈?qiáng)與磁感線垂直已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T，線圈所，線圈所圍面積圍面積S0.1 m2，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速12 r/min.若若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線圈中產(chǎn)生從中性面開(kāi)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)為的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為 ()Ae12sin120t(V)

9、Be24sin120t(V)Ce0.04sin0.4t(V)De0.4cos2t(V)答案：答案：C4一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖1015甲所示，則下列說(shuō)法中正確的是甲所示，則下列說(shuō)法中正確的是 ()At0時(shí)刻線圈平面與中性面垂直時(shí)刻線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時(shí)刻時(shí)刻的變化率達(dá)最大的變化率達(dá)最大C0.02 s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D該線圈相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙所示該線圈相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙所示答案：答案：B

10、答案：答案：D6某同學(xué)在研究電容、電感對(duì)某同學(xué)在研究電容、電感對(duì)恒定電流與交變電流的影響恒定電流與交變電流的影響時(shí)，采用了如圖時(shí)，采用了如圖1016所所示的電路，其中示的電路，其中L1、L2是兩是兩個(gè)完全相同的燈泡已知把個(gè)完全相同的燈泡已知把開(kāi)關(guān)置于開(kāi)關(guān)置于3、4時(shí)，電路與交時(shí)，電路與交流電源連通，穩(wěn)定后的兩個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同，則該流電源連通，穩(wěn)定后的兩個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同，則該同學(xué)在如下操作過(guò)程中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是同學(xué)在如下操作過(guò)程中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ()A當(dāng)開(kāi)關(guān)置于當(dāng)開(kāi)關(guān)置于3、4時(shí)，穩(wěn)定后若只增加交變電流的頻時(shí)，穩(wěn)定后若只增加交變電流的頻率，則率，則L1變暗，變暗，L2變亮變亮B當(dāng)開(kāi)

11、關(guān)置于當(dāng)開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后時(shí)，穩(wěn)定后L1、L2二個(gè)燈泡均發(fā)光二個(gè)燈泡均發(fā)光且且L1比比L2亮亮C當(dāng)開(kāi)關(guān)置于當(dāng)開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后時(shí)，穩(wěn)定后L1、L2二個(gè)燈泡均發(fā)光二個(gè)燈泡均發(fā)光且亮度相同且亮度相同D在開(kāi)關(guān)置于在開(kāi)關(guān)置于3、4的瞬間，的瞬間，L2立即發(fā)光，而立即發(fā)光，而L1亮度慢亮度慢慢慢減弱減弱解析：解析：當(dāng)開(kāi)關(guān)置于當(dāng)開(kāi)關(guān)置于3、4的瞬間，因的瞬間，因L對(duì)電流的阻礙作對(duì)電流的阻礙作用，用，L1亮度慢慢變大，亮度慢慢變大，D錯(cuò)誤；穩(wěn)定后，若增大交流錯(cuò)誤；穩(wěn)定后，若增大交流電頻率電頻率f，則感抗增大，容抗減小，故，則感抗增大，容抗減小，故L1變暗，變暗，L2變亮，變亮，A正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于

12、正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后因有時(shí)，穩(wěn)定后因有C的電路不的電路不通，通，L2不亮，故不亮，故B、C均錯(cuò)誤均錯(cuò)誤答案：答案：A典例啟迪典例啟迪例例1如圖如圖1017所示，邊長(zhǎng)為所示，邊長(zhǎng)為l的的正方形線圈正方形線圈abcd的匝數(shù)為的匝數(shù)為n，ad邊的中邊的中點(diǎn)和點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線邊的中點(diǎn)的連線OO恰好位于勻恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線，線圈與外電阻圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個(gè)線圈構(gòu)成閉合電路，整個(gè)線圈的電阻為的電阻為r.現(xiàn)在讓線圈以現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O連線為軸，連線為軸，以角速度以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示時(shí)刻開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：計(jì)

13、時(shí)，求：思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)開(kāi)始計(jì)時(shí)的位置在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)的位置在中性面位置(2)線圈只有一半在磁場(chǎng)中線圈只有一半在磁場(chǎng)中歸納領(lǐng)悟歸納領(lǐng)悟(1)只有當(dāng)線圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，電流的瞬時(shí)值只有當(dāng)線圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式才是正弦形式表達(dá)式才是正弦形式(2)注意峰值公式注意峰值公式EmnBS中的中的S為有效面積為有效面積(3)交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書(shū)寫的基本思路交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書(shū)寫的基本思路確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式式EmnBS求出相應(yīng)峰值求出相應(yīng)峰值明確線圈

14、的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式題組突破題組突破1一個(gè)矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直一個(gè)矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的的OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩條引線分別與條引線分別與A、B兩半圓銅環(huán)兩半圓銅環(huán)相連，兩個(gè)銅環(huán)通過(guò)滑動(dòng)電刷連相連，兩個(gè)銅環(huán)通過(guò)滑動(dòng)電刷連入電路，電路中僅有一個(gè)電阻入電路，電路中僅有一個(gè)電阻R.如圖如圖1018所示，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)所示，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)過(guò)程中，通過(guò)R的電流的電流 ()A大小和方向都不斷變化大小和方向都不斷變化B大小不斷變化，方向從大小不斷變化，方向從ARBC大小和方向都不變大小和方向都不變D大小不斷變化，方向從大

15、小不斷變化，方向從BRA解析：解析：線圈中產(chǎn)生交流電，由于電刷交替與兩銅環(huán)接線圈中產(chǎn)生交流電，由于電刷交替與兩銅環(huán)接觸，流過(guò)觸，流過(guò)R的電流方向不變根據(jù)右手定則可知，通過(guò)的電流方向不變根據(jù)右手定則可知，通過(guò)R的電流方向是的電流方向是BRA.答案：答案：D2圖圖1019甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原甲所示為小型旋轉(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(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n100匝、電阻匝、電阻r10 .在在t0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)

16、每匝線圈的磁通量匝線圈的磁通量隨時(shí)間隨時(shí)間t按圖按圖1019乙所示正弦規(guī)乙所示正弦規(guī)律變化求：律變化求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)寫出該電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式寫出該電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式答案：答案：(1)200 V(2)e200cos100t V典例啟迪典例啟迪例例2多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇，過(guò)去多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇，過(guò)去是用變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，是用變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速現(xiàn)在的調(diào)光且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速現(xiàn)在的調(diào)光燈、調(diào)速風(fēng)

17、扇是用可控硅電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的如圖燈、調(diào)速風(fēng)扇是用可控硅電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的如圖10110所示為經(jīng)過(guò)一個(gè)可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓所示為經(jīng)過(guò)一個(gè)可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓即在正弦交流電的每一個(gè)二分之一周期中，前面四分之即在正弦交流電的每一個(gè)二分之一周期中，前面四分之一周期被截去調(diào)節(jié)臺(tái)燈上的旋鈕可以控制截去的多少，一周期被截去調(diào)節(jié)臺(tái)燈上的旋鈕可以控制截去的多少，從而改變電燈上的電壓那么現(xiàn)在電燈上的電壓為多少？從而改變電燈上的電壓那么現(xiàn)在電燈上的電壓為多少？歸納領(lǐng)悟歸納領(lǐng)悟(1)幾種典型的交變電流的電壓有效值幾種典型的交變電流的電壓有效值(2)非正弦式交變電流的有效值，一般是應(yīng)用電流的熱非正弦式交變

18、電流的有效值，一般是應(yīng)用電流的熱效應(yīng)求解，此時(shí)應(yīng)選一個(gè)周期的整數(shù)倍進(jìn)行計(jì)算效應(yīng)求解，此時(shí)應(yīng)選一個(gè)周期的整數(shù)倍進(jìn)行計(jì)算題組突破題組突破答案：答案：A4一個(gè)邊長(zhǎng)為一個(gè)邊長(zhǎng)為6 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為0.36 .磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨隨時(shí)間時(shí)間t的變化關(guān)系如圖的變化關(guān)系如圖10111所示，則線框中感應(yīng)所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為電流的有效值為 ()于是可作出于是可作出i隨時(shí)間變化的圖象如圖所示隨時(shí)間變化的圖象如圖所示答案：答案：B典例啟迪典例啟迪例例3一個(gè)電阻為一個(gè)電阻為r、邊長(zhǎng)為、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方

19、的正方形線圈形線圈abcd共共N匝，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)匝，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸的軸OO以如圖以如圖10112所示的角所示的角速度速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R.(1)說(shuō)明此刻線圈感應(yīng)電流的方向說(shuō)明此刻線圈感應(yīng)電流的方向(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大？線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大？(3)線圈平面與磁感線夾角為線圈平面與磁感線夾角為60時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng)，其他能量損失不計(jì)，線圈轉(zhuǎn)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng)，其他能量損失不計(jì)，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)做多少功？一

20、周，柴油機(jī)做多少功？(5)從圖示位置開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)從圖示位置開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60的過(guò)程中通過(guò)的過(guò)程中通過(guò)R的電的電量是多少？量是多少？(6)圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，柴油機(jī)做的功等于電路一線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，柴油機(jī)做的功等于電路一周期內(nèi)產(chǎn)生的電熱，而電流表、電壓表的示數(shù)為電流周期內(nèi)產(chǎn)生的電熱，而電流表、電壓表的示數(shù)為電流和電壓的有效值和電壓的有效值 歸納領(lǐng)悟歸納領(lǐng)悟 交變電流交變電流“四值四值”的應(yīng)用的應(yīng)用物理量物理量應(yīng)用情況及說(shuō)明應(yīng)用情況及說(shuō)明瞬時(shí)值瞬時(shí)值計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況最大值最大值當(dāng)考慮某些電學(xué)

21、元件當(dāng)考慮某些電學(xué)元件(電容器、晶體管等電容器、晶體管等)的擊穿電的擊穿電壓時(shí)，指的是交變電壓的最大值壓時(shí)，指的是交變電壓的最大值有效值有效值(1)通常所說(shuō)的交變電流的電壓、電流強(qiáng)度，交流電通常所說(shuō)的交變電流的電壓、電流強(qiáng)度，交流電表的讀數(shù)，保險(xiǎn)絲的熔斷電流值，電器設(shè)備銘牌上表的讀數(shù)，保險(xiǎn)絲的熔斷電流值，電器設(shè)備銘牌上所標(biāo)的電壓、電流值都是指交變電流的有效值所標(biāo)的電壓、電流值都是指交變電流的有效值(2)求解交變電流的電熱問(wèn)題時(shí)，必須用有效值來(lái)進(jìn)求解交變電流的電熱問(wèn)題時(shí)，必須用有效值來(lái)進(jìn)行計(jì)算行計(jì)算平均值平均值計(jì)算有關(guān)電量時(shí)只能用平均值計(jì)算有關(guān)電量時(shí)只能用平均值題組突破題組突破A兩線圈的磁通量變

22、化規(guī)律相同兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同B兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同C經(jīng)相同的時(shí)間經(jīng)相同的時(shí)間t(tT)，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同D從此時(shí)刻起，經(jīng)從此時(shí)刻起，經(jīng)T/4時(shí)間，流過(guò)兩線圈橫截面的電荷時(shí)間，流過(guò)兩線圈橫截面的電荷量相同量相同答案：答案：B6如圖如圖10114所示，單匝矩形線所示，單匝矩形線圈放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為圈放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以恒定的角速度場(chǎng)中，以恒定的角速度繞繞ab邊轉(zhuǎn)邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總，線圈導(dǎo)線的總電阻為電

23、阻為R.t0時(shí)刻線圈平面與紙面時(shí)刻線圈平面與紙面重合，且重合，且cd邊正在向紙面外轉(zhuǎn)動(dòng)邊正在向紙面外轉(zhuǎn)動(dòng)則則 ()答案：答案：C一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)線圈中于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間隨時(shí)間t的變化規(guī)律如的變化規(guī)律如圖圖10115所示下面說(shuō)法中所示下面說(shuō)法中錯(cuò)誤錯(cuò)誤的是的是 ()At1和和t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零Bt1和和t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化率為零時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化率為零C圖中是從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的圖中是從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)刻開(kāi)始

24、計(jì)時(shí)的D每當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e變換方向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的變換方向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大絕對(duì)值都為最大自主嘗試自主嘗試(試一試，能否做到正確解答試一試，能否做到正確解答)答案答案A由圖象可知，在由圖象可知，在t0時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有最大值，說(shuō)明穿時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有最大值，說(shuō)明穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大，即線圈平面與磁場(chǎng)方過(guò)線圈的磁通量的變化率最大，即線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，選項(xiàng)向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，選項(xiàng)C正確；正確；t1、t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直勢(shì)為零，即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直(位于中性面位于中性面)，穿，穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，所以選過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，所以選項(xiàng)項(xiàng)B正確，選項(xiàng)正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)線圈通過(guò)中性面時(shí)是感應(yīng)電錯(cuò)誤；當(dāng)線圈通過(guò)中性面時(shí)是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)改變方向的時(shí)刻，選項(xiàng)動(dòng)勢(shì)改變方向的時(shí)刻，選項(xiàng)D正確正確