交变电流习题和答案
交变电流
1.处在匀强磁场中的矩形线圈abed,以恒定的角速度绕ab边转动，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（如图）线圈的
ed边离开纸面向外运动。若规定由e^d^a方向的感应电
正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是
（V）的电源插座上。电热毯被加热到一定程度后，由于装置P的作用，使加在电热丝ab两端的电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态。若电热丝电阻保持不变，此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是（
A. 156V B . 220V
HI
0 0
C
2. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电
动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（
11时刻通过线圈的磁通量为零
A.
B. 2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大
C. t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D. 每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
如图甲为电热毯的电路示意图。电热毯接在u=311sin100 n t
3.
4.在交流电电路中，
的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以
观察到下列论述的哪种情况（
A. A i读数不变，
如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路
A增大,
B. A i读数减小，
C. A i读数增大，
D. A i, A , A读数均不变
A不
变，
A3增大
C . 311V
D . 110V
5?—矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2 Q,外接电阻为R=8Q，线圈在磁感应强度为B 1T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：
(1 )线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
(2)线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。
(3)外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。
6. 边长为a的N匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈的电阻为Ro
(1)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。
(2)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量。
7 ?一台降压变压器原副线圈匝数之比为4：1，供照明电路用电，原线圈所加交变电压
5 (1410sin100t )V,照明电路连接导线的总电阻F=1.0 Q,问能使多少盏“220V, 40V”
的电灯正常发光？
8 ?为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程中某一水
电站发电机组设计为：水以V1=3m/s的速度流入水轮机后以V2=1m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低10m,水流量为Q=10n T/s，水轮机效率为75%，发电机效率为80 %，求:
(1)发电机组的输出电功率是多少？
(2)如果发电机输出电压为240V,
用户需电压220V,输电线路中能量损失为5%, 输电线电阻为50/3 Q,那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？
9?如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L,两板加电
压后板间电场可视为匀强电场，图乙表示一周期性的交流电压波形，在t=0时，将图乙的交
变电压加在A、B两板，此时恰有一质量为m电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度V0射入电场，若此粒子在离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，求
(1)A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件。
(2)该交变电压U0的取值范围(忽略粒子的重力)。
B
答案
1 2 3 4 C
D
A
C
5. 解：(1)线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生的电动势的瞬时值为
e E
⑵由i 丁
R^
sin t
，代入数据得，i 5sin10t
1 当t 1/30s 时，线圈中电流瞬时值为i 5 si n(10
丄)4.3A 30
(3)由U=iR 得，R 两端电压瞬时值表达式为 u 40sin10 t
6. 解：(1 )线圈中感应电动势的最大值为
2
E m NBa ，故线圈中电流的有效值为
I I m / 2 E m / 2R NBa 2 /( 2R),
线圈转过90°角的时间为t T/4
/2
所以转动过程中产生的热量
Q l 2Rt N 2B 2a 4 /(4R)
(2)线圈转过90。角的过程中，感应电动势和感应电流的平均值分别为
E N 2NBa 2
/
, T E/R 2NBa
2
/( R)
t
所以流过导体截面的电量为 Q 「t NBa 2
/R 7.
解：要使用电器正常工作，必须使用电器两端电压达到其额定值
根据变压器公式U1丄，所以副线圈两端电压 U 2
U 2 n 2
此时由副线圈作为 “电源”，对电灯供电。设共需并联n 盏电灯，每盏正常发光时的电 流为丨吃竺Z A
I 0
U 0
220
11
根据欧姆定律，由U 2 nl °R U 0，得可供灯数为n U
2 U 。165
I 0R
1
2
2
8
.解:(
1)水轮机获得的机械能为
Ek [mgh l
m(v1
v2)] x 755
1 2
2
= [Qt gh Qt (v 1
v 2 )] x 755,
2
e E m sin t ，其中 E m
NBS 由题意知 2 n 2
300 60
10 rad/s
将已知数据代入可得,
e E m sin t 50 sin10 t
220V 。由电源电压
U 1 (1410sin100t )V ，得加在原线圈上的电压的有效值
U 1m
2
1000 V 。
250 V
1410
代入数据，得E k 78 104
t
则升压变压器原副线圈匝数比 n^, : n 2
I 2 : 用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
P P O
P 592.8 1O 3W
3
输出电流 I 3 旦
592.8 10
2694.5A
U 2
220
所以用户降压变压器原副线圈匝数比
n 3 : n 4 13 : 12 26945 : 43316.
9.解：(1)粒子在电场中运动时间 t L/V 0，为使粒子离开电场时竖直分速度为零，它在
L 2
4 d (—)2
4 md nv o
离子刚好打不到板上且水平射出需满足
-ny ( n 1,2,3
)
2
所以可得，U o
2n
d 2mv 。2
则发电机的输出电能: E 电 E k 80% =624 103
t 发电机的输出功率:
P o E 电 /1 624 KW
(2)发电机的输出电流为
3
, P O 624 10 I 1
U 1
24O
2600A
输电线路损失 P
3
P o x 5% =31.2 10 W
输电电流由焦耳定律得，12
2
P/R ，得 I 2
43.3 A I 1
433: 26000
电场中运动时间必为交变电压周期的整数倍。
t nT ( n 1,2,3
)
交变电压的频率应满足:
1,2,3 )
(2)粒子在电场中的加速度大小： a
qU o md '
设粒子在一个周期内的侧位移为 y ,则
y y 1
y 2 2% 2 ^(L 2 2 2
1 qU 。
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
第一节 交变电流
高中人教版物理 第一节 交变电流 教学目标： 1．理解交变电流的产生原理 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法 3．理解交流电的瞬时值，最大值及中性面的概念 4．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力 教学重点：交变电流产生的物理过程分析 教学难点：交变电流的变化规律及应用 教学方法：启发 引导 讲授 教学用具：发动机模型 教学过程： （一）引入新课 （二）新课教学 1.交变电流 恒定电流：大小和方向都不随时间而改变的电流。 交变电流：方向随时间周期性变化的电流。与直流电相比，交流电有许多优点，如：可以利用变压器升高或降低电压，利于长途传输；可以驱动结构简单，运行可靠的感应电动机。 2.交变电流的产生 演示实验：手摇发电机使小灯泡发亮 课件观察交变电流的产生。
结论： （1）．线圈转动过程中电流的大小做周期性变化，中性面位置（B ⊥S ）最小，与中性面垂直的位置（B ∥S ）最大。 （2）．线圈每经中性面一次，感应电流方向改变一次，线圈转动一周，感应电流方向改变两次。 3.交变电流的变化规律 设线圈从中性面以角速度ω开始转动，经时间t ，线圈转过θ=ωt ，此时V 与B 夹角也为θ，令ab=dc=L ，ad=bc=L ′，则线圈面积S=LL ′。此时，ab 与dc 边产生的电动势大小均为BLVSin ωt ，整个线圈中产生的瞬时电动势大小为：e=2BLVSin ωt ，又V=2 L ω'，有： 22L e BL sin t B Ssin t ωωωω'=?= 令E m =B ωS 有：sin m e E t ω=sin m e E t ω=（E m 为最大值） 若电路总电阻为R ，则瞬时电流为： m sin I sin m E e i t t R R ωω=== 同理可得电路的某段电压的瞬时值。 sin m u U t ω= 结论：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流是按正弦规律变化的，这种交变电流叫正弦交流电。 4.交变电流的图象 （1）．正弦交流电图象（可用示波器观察到）
(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 。
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)｝
第五章第一节交变电流
交变电流 第一节交变电流 ［学习目标］1.会观察电流(或电压)的波形图，理解交变电流和直流的概念. 2.理解交 变电流的产生过程，会分析电动势和电流方向的变化规律. 3.知道交变电流的变化 规律及 表示方法，知道交变电流的瞬时值、峰值的物理含义. 侦习导学新知探究 ［学生用书P 40］ 一、交变电流和交变电流的产生 (阅读教材第31页第1段至第32页第3段) 1. 交变电流 (1) 交变电流的定义：大小和方向都随时间周期性变化的电流，简称交流 . (2) 直流：方向不随时间变化的电流. 2. 交变电流的产生 (1) 典型模型 在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流. 如图所示. (2)中性面：线圈在磁场中转动过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面. I 拓展延伸？ -------------------------------------- (解疑难) △① 1. 中性面的特点：磁通量 ①最大，磁通量的变化率 W = 0,瞬时感应电动势 时感应电流i= 0，电流的方向将发生改变. 2. 垂直中性面的垂面特点：磁通量 ①二0，磁通量的变化率 瞬时感应电流最大. 更抄1.(1)只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流. (2) 当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大. (3) 当线圈平面与磁场垂直时，线圈中没有电流. 提示：(1)X (2) X (3) V 二、交变电流的变化规律 (阅读教材第32页第4段至第33页第1段) 第五章交变电流 第五章 梳理基础释疑解难 实验装置 e= 0,瞬 晋最大，瞬时感应电动势、
1. 正弦式交变电流的定义： 按正弦规律变化的交变电流叫做正弦 式交变电流，简称正 弦式电流. 2. 正弦式交变电流的表达式 瞬时电动势：e= E m sin o t 瞬时电压：u = U m sin o t 瞬时电流：i = I m sin o t 式中E m 、U m 、I m 分别表示电动势、电压、电流的峰彳 _______ I 拓展延伸？ -------------------------------------- （解疑难） 1?峰值表达式 E m = NBSo = N ① m O E m I m =RTr. 2. 从两个特殊位置开始计时瞬时值的表达式 亟‘抄2.（1）在匀强磁场中线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中，某些特殊时段, 可能感应电动势和磁通量同时变大. （ ） ⑵表达式为e= E m Sin wt 勺交变电流为正弦式交变电流， 表达式为e= E m Sin o t 的交 变电流也是正弦式交变电流. （ ） （3）线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中产生了正弦交变电流，峰值越大，则瞬时 值也越大.（ ） 提示：（1）X （2） V （3） X 多维谦?准題细通羌 交变电流的产生过程 [学生用书P 41] 本类问题主要从中性面和它的垂直面两个位置的磁通量、 势大小和感应电流的方向等几个方面进行考查. （自选例题，启迪思维） 1. 矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流, 正确的是（ ） 磁通量的变化率、感应电动 下列说法
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
高中物理第二章交变电流第一节认识交变电流导学案粤教选修
第一节 认识交变电流 【自主学习】 一、 学习目标 1. 知道什么是交变电流，知道交流电与直流电的区别。 2. 能说出交变电流的产生原理。 二、 重点难点 1. 知道什么是交变电流． 2. 掌握交变电流的产生和特点． 3. 能说出线圈平面处于中性面时的特征． 三、自主学习（阅读课本P38-41页，《金版学案》P39-40考点一） 1. 恒定电流： 和 都不随时间改变的电流，简称 流． 2. 交变电流： 和 都随时间作 性变化的电流，简称 流． 3. 波形图： 或 随时间变化的图象． 4. 日常生活和生产中所使用的交变电流是按 规律变化的交变电流． 5. 交流发电机的基本结构： 、磁极、滑环及 ． 6. 交变电流的产生 我们日常生活和生产中所使用的电流大多是交变电流。 （１）中性面（线圈与磁感线垂直的平面） 1）磁通量Φ 2）E ＝ ，磁通量的变化率 为 t ?Φ ?
3）当线圈转至中性面时，电流方向发生改变 4）线圈转动一周电流方向改变 次 （２）最大值面（线圈与磁感线平行的平面） 1） 磁通量Φ为 2） E 最大，磁通量的变化率 四、 要点透析 交变电流是如何产生的？ 1．产生过程 如图所示，用矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流． (1)切割磁感线的有效边是图中的ab 和cd . (2)线圈平面平行磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通量为零的位置(图乙、丁中位置)，两有效边的切割速度方向垂直磁感线，产生的感应电动势最大． (3)线圈平面垂直磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通量最大的位置，两有效边的切割速度方向平行磁感线，不切割磁感线，线圈中的感应电动势为零． 2．过程分析 线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为b →a →d →c . 线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为b →a →d →c . 线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为a →b →c →d . 线圈由丁位置回到甲位置过程中，电流方向为a →b →c →d . ３.总结提升 t ?Φ?
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
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
20182019学年高中物理第二章交变电流第一节认识交变电流分层训练粤教版选修32
第一节认识交变电流 A级抓基础 1．(多选)关于交变电流和直流电的说法中，正确的是( ) A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变 C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化 解析：直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向改变．另外交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流． 答案：BD 2．(多选)下列各图象中属于交流电的有( ) 解析：A图电流的方向不变，是直流电，BCD选项中电流的大小、方向都做周期性变化，是交流电，故A错误、BCD正确． 答案：BCD 3．(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在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．每当线框转过中性面时，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，各边切割磁感线的有效速度为零 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的速度与磁感线平行，不切割磁感线，所以电动势等于零，感应电流的方向也就在此时刻变化．线框垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，也可以说此时穿过线框的磁通量的变化率最大，故C、D选项正确． 答案：CD 4．(多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间，下列说法正
确的是( ) A．线圈平面与磁感线平行 B．通过线圈的磁通量最大 C．线圈中的感应电动势最大 D．线圈中感应电动势的方向改变 解析：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，故A错误，B正确；导线运动的方向与磁感线平行，感应电动势为零，在中性面时，感应电动势的方向改变，故C错误，D正确．答案：BD B级提能力 5．(多选)线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中可知( ) A．在A和C时刻线圈处于中性面位置 B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大 C．在O～D时间内线圈转过的角度为2π D．若从O～D时间为0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次 解析：A和C时刻线圈中电流最大，故线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误；B和D时刻线圈中电流为零，此时处于中性面，此时线圈中磁通量最大，故B正确；O～D时间内为电流的一个周期，故线圈转过的角度为2π，故C正确；从O～D时间为0.02 s，则周期为0.02 s，故1 s内对应50个周期，则在1 s内交变电流的方向改变100次，故D正确．答案：BCD 6．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，则下列说法正确的是( ) 图甲
第一节 交变电流
一、选择题 1．图3－2－15中，哪些情况线圈中不能产生交流电( ) 图3－2－15 2．一个矩形线框的面积为S ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂 直的位置开始计时，转速为n 转/秒，则( ) A ．线框产生交变电动势的最大值为n πBS B ．线框产生交变电动势的有效值为2n πBS /2 C ．从开始转动经过14 周期，线框中的平均感应电动势为2nBS D ．感应电动势瞬时值表达式为e ＝2n πBS sin2n πt 3．如图3－2－16所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′ 匀速转动．沿着OO ′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线 圈匝数为n ，边长为l ，电阻为R ，转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( ) 图3－2－16 A ．线圈中的感应电流的方向为abcda B ．线圈中的感应电流为nBl 2ωR C ．穿过线圈的磁通量为Bl 2 D ．穿过线圈的磁通量的变化率为0 4．(2011年济南高二检测)小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动， 产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图3－2－17所示．此线圈与一个R ＝10 Ω的 电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是( ) 图3－2－17 A ．交变电流的周期为0.125 s B ．交变电流的频率为8 Hz C ．交变电流的有效值为 2 A D ．交变电流的最大值为4 A 5．(2011年如皋高二检测)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交
变电流的图象如图3－2－18所示，由图中信息可以判断() 图3－2－18 A．在A和C时刻线圈处于中性面位置 B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从O时刻到D时刻线圈转过的角度为2π D．若从O时刻到B时刻历时0.02 s，则交变电流的频率为50 Hz 6．一只标有“220 V 100 W”的灯泡，接在U＝311sin314t V的电源上，则下列说法中正确的是() A．灯泡不能正常发光 B．通过灯泡的电流为i＝0.45sin314t A C．与灯泡并联的交流电压表的示数为220 V D．与灯泡串联的交流电流表的示数为0.03 A 7．(2011年重庆高二检测)一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图3－2－19所示．下面说法中正确的是() 图3－2－19 A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大 8．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e＝2202sin100πt(V)，那么() A．该交变电流的频率是100 Hz B．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直 C．当t＝1 200s时，e有最大值 D．该交变电流电动势的有效值为220 2 V 9．如图3－2－20所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强 磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动，t＝0 时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcda为正方向，则线圈内 感应电流随时间变化的图象是() 图3－2－20 10．(2011年泉州高二检测)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图3－2－22甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则()
高中物理交变电流知识点总结及五年真题详解
交变电流、电磁学 第一部分（理论知识点、重点） 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1．交变电流产生 (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 交变 电流 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 = 远距离输电方式：高压输电
交流。如图（b ）所示。而（a ）、(d)为直流其中（a ）为恒定电流。 （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=2 m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2 m ε，U=22m 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 。
2018年粤教版物理选修3-2 第2章 第1节 认识交变电流
第一节认识交变电流 [先填空] 1．恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流，简称直流． 2．交变电流：强弱和方向都随时间作周期性变化的电流，简称交流．3．波形图：电流或电压随时间变化的图象． 4．日常生活和生产中所使用的交变电流是按正弦规律变化的交变电流．[再判断] 1．交变电流是方向随时间作周期性变化的电流．(√) 2．只有按正弦规律变化的电流才是交变电流．(×) 3．交流电源没有正、负极之分．(√) [后思考] 如图2-1-1所示，大小随时间周期性变化的电流就是交变电流吗？
图2-1-1 【提示】 不是，只有方向随时间周期性变化的电流才为交流电． [合作探讨] 如图2-1-2所示，两二极管(单向导电性)按图示结构连入电路． 图2-1-2 探讨1：把图中电路接在干电池的两端时，可以观察到的现象是什么？ 【提示】 当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮． 探讨2：把图中电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？ 【提示】 当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管交替闪亮，原因是发电机产生与直流不同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变． [核心点击] 1．交变电流与直流电的区别 不同的交变电流的变化规律不同，常见的有以下几种情况，如图2-1-3所示． 图2-1-3
无论大小是否变化，但都有一个共同的特点，就是电流的方向一定随时间做周期性变化． 1．下列选项所示的各图象中表示交变电流的是() 【解析】B、C两图象中，虽然电流大小随时间做周期性变化，但方向从图上看在t轴一侧方向不变，故不是交变电流．A图中电流的方向没发生变化，不是交变电流．D图中，从图上看电流分布在t轴两则，电流的大小、方向均做周期性变化，是交变电流．故选D. 【答案】 D 2．如选项图所示，其中不表示交变电流的是() 【导学号：97192055】 【解析】A、B、D中电流i的方向发生了周期性变化，是交变电流；C中电流方向不变，是直流电，故选C. 【答案】 C 交变电流理解的两点注意 1．只要电流的方向发生变化，即为交变电流，若方向不变，尽管大小变化亦为直流电． 2．在i-t或u-t图中，正负表示方向，若题中给出了i-t或u-t图象，一定要注意图象的坐标原点是否为0，图中i或u值有无正负变化．
交变电流知识点
交变电流知识点 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： 函数 图象
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 。 例：矩形线框绕垂直于匀强磁场且在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，各边切割磁感线的速度为零 答案：CD 【变式训练】一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为m ?，最大感应电动势为m E ，则下列说法中正确的是（ ） A .当穿过线框的磁通量为零时，感应电动势也为零 B .当穿过线框的磁通量减小时，感应电动势在增大 C .当穿过线框的磁通量等于m ?5.0时，感应电动势等于m E 5.0 D .线框转动的角速度m m E ?ω/=
交变电流第1节交变电流讲义-人教版高中物理选修3-2讲义练习
第1节交变电流 1．交变电流是指大小和方向都随时间周期性变化的 电流。 2．线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时可产 生正弦式交变电流，与转轴的位置无关。 3．正弦式交变电流的瞬时值表达式为e＝E m sin ωt, u＝U m sin ωt, i＝I m sin ωt, 式中的E m、U m、 I m是指交变电流的最大值，也叫峰值。 一、交变电流 1．交变电流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流。 2．直流 方向不随时间变化的电流。 二、交变电流的产生 1．过程分析 2．中性面 线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面。 三、交变电流的变化规律
1．从两个特殊位置开始计时的瞬时值表达式 2．交变电流的图像 (1)正弦式交变电流的图像 (2)其他几种不同类型的交变电流
1．自主思考——判一判 (1)方向周期性变化，大小不变的电流也是交变电流。(√) (2)在匀强磁场中线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动通过中性面时，感应电流为零，但感应电流为零时，不一定在中性面位置。(×) (3)表达式为e ＝E m sin ωt 的交变电流为正弦式交变电流，表达式为e ＝E m sin ? ????ωt ＋π2的交变电流也是正弦式交变电流。(√) (4)线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中产生了正弦交变电流，峰值越大，则瞬时值也越大。(×) (5)交变电流的图像均为正弦函数图像或余弦函数图像。(×) (6)线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中产生了正弦交变电流，感应电动势的图像、感应电流的图像形状是完全一致的。(√) 2．合作探究——议一议 (1)中性面是任意规定的吗？ 提示：不是。中性面是一个客观存在的平面，即与磁感线垂直的平面。 (2)如何理解线圈平面转到中性面时感应电动势为零，而线圈平面与中性面垂直时感应电动势最大呢？ 提示：根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦ Δt 可知，感应电动势的大小不是与磁通量Φ直接 对应，而是与磁通量的变化率成正比。虽然线圈经过中性面时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，所以感应电动势为零；虽然线圈平面与中性面垂直时磁通量为零，但磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大。 (3)交流发电机输出的电流都可以表示为i ＝I m sin ωt 吗？ 提示：不一定。如果线圈从中性面的垂面开始计时，则输出的电流表示为i ＝I m cos ωt 。 1．过程分析如图所示为线圈abcd 在磁场中绕轴OO ′转动时的截面 图，ab 和cd 两个边切割磁感线，产生电动势，线圈中就有了电流(或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流)。 具体分析如图所示，当线圈转动到图甲位置时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；当线圈转动到图乙位置时，导体垂直切割磁感线，线圈 中有电流，且电流从a 端流入；线圈在图丙位置同线圈在图甲位置；线圈在图丁位置时，电流从a 端流出，这说明电流方向发生了改变；线圈在图戊位置同在图甲位置。线圈这样转动
高中物理选修3-2前三章知识点总结学习资料
第四章 电磁感应知识点总结 1.两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥斯特：电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源 ③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定： （1）方法一：右手定则 （2）方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同） ④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4.感应电动势大小的计算： （1）法拉第电磁感应定律： A 、内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 B 、表达式：t n E ??=φ （2）磁通量发生变化情况 ①B 不变，S 变，S B ?=?φ ②S 不变，B 变，BS ?=?φ ③B 和S 同时变，12φφφ-=? （3）计算感应电动势的公式 ①求平均值：t n E ??=φ ②求瞬时值：BLv E =(导线切割类） ③导体棒绕某端点旋转：ω2 2 1BL E = 5.感应电流的计算： 瞬时电流：总 总R BLv R E I = = （瞬时切割） 6.安培力的计算： 瞬时值：r R v L B BIL F +==22 7.通过截面的电荷量：r R n t I q +?= ?=φ 注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值 8.自感： （1）定义：是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 （2）决定因素：线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越大。另外，有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。 （3）类型：通电自感和断电自感 （4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH)、微亨（H ） （5）涡流及其应用 ①定义：变压器在工作时，除了在原副线圈中产生感应电动势外，变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间里有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用：a.电磁炉 b.金属探测器，飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿 第五章 交变电流知识点总结 一、交变电流的产生 1、原理：电磁感应 2、两个特殊位置的比较： 中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。 ①线圈平面与中性面重合时（S ⊥B ）：磁通量φ最大，0=??t φ ，e=0，i=0，感应电流方向改变。 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。 3、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： 取中性面为计时平面： 磁通量：t BS t m ωωφφcos cos == 电动势表达式：t NBS t E e m ωωωsin sin == 路端电压：t r R RE t U u m m ωωsin sin += = 电流：t r R E t I i m m ωωsin sin +== 接通电源的瞬间，灯泡A 1较慢地亮起来。 断开开关的瞬间，灯泡A 逐渐变暗。
高中物理第二章第一节认识交变电流预习导学案粤教选修
第一节 认识交变电流 【思维激活】 1.用打点计时器做《测量匀变速运动的加速度》的实验，在实验的过程中由于某种原因，所使用的交变电流的频率稍有增大，而实验人不知这一变化，那么，它所测量的加速度比实际的是偏大还是偏小？ 提示：该实验是用相等时间内相邻位移之差等于常数来测量的，公式为2aT x =?，其中T 是交变电流的周期，f T 1=，所以，x f a ??=2，有关的测量是在频率改变的情况下进行的，代入数据还是按50Hz 来计算，因此计算的结果比实际偏小。 闭合线圈在磁场中转动时，在什么位置电流最大，在什么位置电流方向发生改变？ 【自主整理】 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，（俗称交流）随时间按正弦规律变化的交变电流，叫做正弦式电流，正弦式电流的图像可以是正弦图象，也可以是余弦图象。 2.交变电流的产生： （1）产生机理 如图2-1-1所示，将一个平面线圈置于匀强磁场中，线圈与外电路相连，组成闭合回路，使线圈绕垂直磁感线的轴OO′做匀速转动时线圈中就会产生交变电动势和交变电流。 图2-1-1 （2）中性面 平面线圈在匀强磁场中旋转，当线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个位置叫做中性面，线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大磁通量的交化率为零，感应电动势为零线圈经过中性面时，内部的感应电流方向要改变一次。 【高手笔记】 交变电流的产生，来自于线圈在匀强磁场中的转动，而它的变化规律，就由线圈切割磁感线的规律所决定，交变电流的生产原理为电磁感应现象，分析交变电流产生的过程时注意应用感应电流产生的条件，感应电流方向判定等“电磁感应”相关知识，分析交变电流变化规律时注意应用图像的方法对感应电动势的变化，感应电流的变化，磁通量的变化进行对比分析，以降低难度，化难为易。 【名师解惑】 1.正弦交变电流的瞬时值表达式是怎样导出的？ 剖析：设线圈从中性面起经时间t 转过角度θ，则θ=ωt，此时两边ab 、cd 速度方向与磁感线方向的夹角分别为ωt 和180°-ωt，如图2-1-2所示，它们产生的感应电动势同向相加，整个线圈中的感应电动势为： d a y t ω图2-1-2 e=BL ab υsinωt+BL cd