高二物理選修3-2交變電流復(fù)習(xí)課件(47張ppt)

1、知知 識(shí)識(shí) 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)交變電流交變電流交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律描述交變電流的物理量描述交變電流的物理量 峰值峰值瞬時(shí)值瞬時(shí)值有效值、平均值有效值、平均值周期、頻率周期、頻率交流電路交流電路電感、電容的作用電感、電容的作用變壓器變壓器遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電L L2 2一、交變電流的產(chǎn)生一、交變電流的產(chǎn)生1 1、產(chǎn)生：閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直、產(chǎn)生：閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸線做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閉合線圈中就于磁感線的軸線做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閉合線圈中就有交流電產(chǎn)生有交流電產(chǎn)生 L L1 1L L2 2線圈平面線圈平面與磁感線與磁感線垂直位置垂直位置開(kāi)始

2、計(jì)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)e=Ee=Em msintsinti=Ii=Im msintsintu=Uu=Um msintsintE Em m=NBS=NBS2 2、中性面：、中性面： 與磁場(chǎng)方向垂直的平面與磁場(chǎng)方向垂直的平面特點(diǎn)：特點(diǎn)：線圈通過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的線圈通過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通磁通量最大量最大，但磁通量的，但磁通量的變化率為零變化率為零，感應(yīng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；電動(dòng)勢(shì)為零； 線圈平面每次轉(zhuǎn)過(guò)中性面時(shí)，線圈中感線圈平面每次轉(zhuǎn)過(guò)中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周兩次應(yīng)電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周兩次通過(guò)中性面，故一周里線圈中電流方向改通過(guò)中性面，故一周里線圈中電流方向改變兩次變

3、兩次 3 3、交變電流的圖象、交變電流的圖象變化規(guī)律：變化規(guī)律：(t0時(shí)，線圈在中性面位置時(shí)，線圈在中性面位置)如下表如下表Tf1我國(guó)市電的頻率是我國(guó)市電的頻率是50Hz50HzitOT我國(guó)市電的周期是我國(guó)市電的周期是0.02s0.02s2T1 1、交流電的周期和頻率：、交流電的周期和頻率：二、描述正弦交流電的幾個(gè)物理量（周期，頻率，二、描述正弦交流電的幾個(gè)物理量（周期，頻率，峰值，有效值，平均值）峰值，有效值，平均值）作一次周期性變化作一次周期性變化所需的時(shí)間。所需的時(shí)間。單位：秒單位：秒在在1秒內(nèi)完成周期秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。性變化的次數(shù)。單位：赫茲單位：赫茲etOT2 2、交流電的峰

4、值和瞬時(shí)值公式：、交流電的峰值和瞬時(shí)值公式：Em)sin(tEem瞬時(shí)值瞬時(shí)值Em峰值峰值e=Emsint 電動(dòng)勢(shì)峰值電動(dòng)勢(shì)峰值Em=NBLV=NBSi=Imsint 電流峰值電流峰值Im=Em/Ru=Umsint 路端電壓峰值路端電壓峰值Um=ImR3 3、交流電的有效值概念、交流電的有效值概念RRtIQ2IR)sin( tIim?Q有效值概念：讓有效值概念：讓交流電流交流電流和和直流電流直流電流通過(guò)相同通過(guò)相同的電阻，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的的電阻，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量熱量QQ相等相等，就，就把這個(gè)直流電流的數(shù)值把這個(gè)直流電流的數(shù)值I I（或電壓（或電壓U U）叫做這一）叫做這一交流電的交流電

5、的有效值有效值。電流的電流的熱效應(yīng)熱效應(yīng)等效等效正弦交流電的有效值公式：正弦交流電的有效值公式：mmUUU707. 02mmIII707. 02通常所說(shuō)的交流電的電通常所說(shuō)的交流電的電壓、電流的數(shù)值都是指交壓、電流的數(shù)值都是指交流電的流電的有效值有效值。交流電壓表、電流表測(cè)交流電壓表、電流表測(cè)量的電壓、電流的數(shù)值也量的電壓、電流的數(shù)值也都是交流電的都是交流電的有效值有效值。mmUUU707. 02如果不是正弦（或余如果不是正弦（或余弦）交流電，不能按照弦）交流電，不能按照這樣計(jì)算，只能按照熱這樣計(jì)算，只能按照熱等效定義計(jì)算（常取等效定義計(jì)算（常取1個(gè)個(gè)周期發(fā)熱量計(jì)算）周期發(fā)熱量計(jì)算）說(shuō)明說(shuō)明1

6、、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。保險(xiǎn)絲的熔斷值電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。保險(xiǎn)絲的熔斷值為有效值，電容器的擊穿電壓為峰值。對(duì)于交流電若沒(méi)為有效值，電容器的擊穿電壓為峰值。對(duì)于交流電若沒(méi)有特殊說(shuō)明的均指有效值有特殊說(shuō)明的均指有效值。說(shuō)明說(shuō)明2、在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值。值。 求電量用平均值。求電量用平均值。說(shuō)明說(shuō)明3、交流電壓表和電流表通過(guò)交流電時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)由交流電壓表和電流表通過(guò)交流電時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)由電表內(nèi)部元件把交流

7、電變成了等效的直流，所以讀電表內(nèi)部元件把交流電變成了等效的直流，所以讀出的就是交流的有效值，并且電表的指針不會(huì)忽左出的就是交流的有效值，并且電表的指針不會(huì)忽左忽右地?cái)[動(dòng)。忽右地?cái)[動(dòng)。不能用算術(shù)平均法即：不能用算術(shù)平均法即：E=E=（E E1 1+E+E2 2）/2/2來(lái)計(jì)算來(lái)計(jì)算在計(jì)算在計(jì)算感應(yīng)電荷感應(yīng)電荷時(shí)必須要用平均值時(shí)必須要用平均值平均值不等于有效值平均值不等于有效值TNE1 1、閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=311sin(314t)Ve=31

8、1sin(314t)V。則此交流電的峰值為。則此交流電的峰值為，有效值為有效值為，周期為，周期為，頻率為，頻率為。311V311V220V220V0.02s0.02s50Hz50Hz2TssT02. 03142HzTf501VVE220311707. 0典型練習(xí)典型練習(xí)2 2、閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線圈的匝數(shù)為的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線圈的匝數(shù)為n n，每，每匝面積為匝面積為S S，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ，求線，求線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值。圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值。nBSnEEm1vBLEababa ac c

9、b bd d2221adababLBLEEBS2adabLBL3.3. 如圖所示：匝數(shù)為如圖所示：匝數(shù)為NN、面積為、面積為S S的矩形線圈在勻的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)磁場(chǎng)B B中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，求線圈從圖示，求線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)位置轉(zhuǎn)過(guò)180180度時(shí)間內(nèi)交變電壓的平均值。若線圈度時(shí)間內(nèi)交變電壓的平均值。若線圈總電阻為總電阻為R R，通過(guò)線圈的電荷量是多少？，通過(guò)線圈的電荷量是多少？NBsE2RNBsq24.4.如圖1所示，為電熱毯的電路圖，電熱絲接在u=311sin100t V的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，通過(guò)裝置P 使輸入電壓變?yōu)閳D2所示波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)

10、，若電熱絲電阻保持不變，此時(shí)交流電壓表的讀數(shù)是 ( ) A、110V B、156V C、220V D、311VuVts31100.010.030.020.04PVu電熱毯電熱毯圖圖1圖圖2B三、感抗和容抗三、感抗和容抗1.感抗表示電感對(duì)交變電流的阻礙作用感抗表示電感對(duì)交變電流的阻礙作用 。fLXL2特點(diǎn)：特點(diǎn)： “通直流，阻交流通直流，阻交流”、“通低頻，阻高頻通低頻，阻高頻” 2容抗表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用容抗表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用 。fCXC21特點(diǎn)特點(diǎn) ： “通交流，隔直流通交流，隔直流”、“通高頻，阻低頻通高頻，阻低頻” 1 1、如圖所示，從、如圖所示，從abab端輸入的交流

11、端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使含有高頻和低頻成分，為了使R R上上盡可能少地含有高頻成分，采用盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其圖示電路，其L L的作用是的作用是_，C C的作用是的作用是_。 解析：因解析：因L有有“通低頻、通低頻、阻高頻阻高頻”的特點(diǎn)，因此的特點(diǎn)，因此L的的作用是作用是阻擋高頻成分阻擋高頻成分；而通過(guò)；而通過(guò)L后還有少量的高頻成分，后還有少量的高頻成分，利用利用C“通高頻通高頻、阻低頻、阻低頻”的特點(diǎn)，因此的特點(diǎn)，因此C的作用是的作用是使高頻使高頻成分流過(guò)成分流過(guò)。典型練習(xí)典型練習(xí)2 2、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值

12、）U U220V220V、頻率頻率f f50Hz50Hz時(shí)，三只燈時(shí)，三只燈A A、B B、C C的亮度相同（的亮度相同（L L無(wú)直無(wú)直流電阻）。流電阻）。（1 1）將交流電源的頻率變?yōu)椋⒔涣麟娫吹念l率變?yōu)閒 f100Hz100Hz，則則 （ ）（2 2）將電源改為）將電源改為U U220V220V的直流電源，的直流電源，則則 （ ）A AA A燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮 B BB B燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮C CC C燈和原來(lái)一樣亮燈和原來(lái)一樣亮D DC C燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮3.3.在圖所示的電路中，如果交變電流的頻率增在圖所示的電路中，如果交變電流的頻率增大，大，1 1、2 2和和3 3燈的亮度

13、變化情況是（燈的亮度變化情況是（ ） A A1 1、2 2兩燈均變亮，兩燈均變亮，3 3燈變暗燈變暗 B B1 1燈變亮，燈變亮，2 2、3 3兩燈均變暗兩燈均變暗 C C1 1、2 2燈均變暗，燈均變暗，3 3燈亮度不變燈亮度不變 D D1 1燈變暗，燈變暗，2 2燈變亮，燈變亮，3 3燈亮度不變燈亮度不變 1. 變壓器原理變壓器原理 （1）. 變壓器的構(gòu)造變壓器的構(gòu)造: 變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈上的兩個(gè)線圈組成的一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈（也叫初級(jí)線圈）；另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈（也叫初級(jí)線圈）；另一個(gè)線

14、圈跟負(fù)載連接，叫副線圈（也叫次級(jí)線圈）兩個(gè)線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的（也叫次級(jí)線圈）兩個(gè)線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成四變壓器原理和遠(yuǎn)距離輸電四變壓器原理和遠(yuǎn)距離輸電（2）.變壓器的變壓比變壓器的變壓比: U1U2 =n 1n2 U1 n1 = U2 n2= U3 n3 =k 理想變壓器原副線圈的端電壓跟匝數(shù)成正比理想變壓器原副線圈的端電壓跟匝數(shù)成正比.當(dāng)當(dāng)n2n1時(shí)，時(shí)，U2U1，變壓器使電壓升，變壓器使電壓升 高，高， 這種變壓器叫做升壓變壓器這種變壓器叫做升壓變壓器當(dāng)當(dāng)n2n1時(shí)，時(shí)，U2U1，變壓器使電壓降低，變壓器使電壓

15、降低， 這種變壓器叫做降壓變壓器這種變壓器叫做降壓變壓器思考題：理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為思考題：理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1 10，當(dāng)原線圈接在，當(dāng)原線圈接在6V的蓄電池兩端以后，的蓄電池兩端以后，則副線圈的輸出電壓為則副線圈的輸出電壓為【 】A60V BC D以上答案都不對(duì)以上答案都不對(duì)V260V2/60D（3）. 變壓器的變流比變壓器的變流比:理想變壓器的輸入的電功率理想變壓器的輸入的電功率I1U1等于輸出的電功率等于輸出的電功率I2U2，即即 I1U1=I2U2由由U1 U2= n1n2 I1 I2 = n2n1 可見(jiàn)，變壓器工作時(shí)，原線圈和副線圈中的可見(jiàn)，變壓器工作時(shí)，原線圈

16、和副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比電流跟它們的匝數(shù)成反比變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制注意注意:上式只對(duì)僅有一個(gè)副線圈時(shí)適用上式只對(duì)僅有一個(gè)副線圈時(shí)適用.若有兩個(gè)及以上副線圈時(shí)若有兩個(gè)及以上副線圈時(shí),必須由輸入的電功率必須由輸入的電功率 等等于輸出的電功率計(jì)算于輸出的電功率計(jì)算.1.1.圖（甲）、（乙）兩電路中，當(dāng)圖（甲）、（乙）兩電路中，當(dāng)a、b兩端與兩端與e、f 兩端分別加上兩端分別加上220V的交流電壓時(shí)，測(cè)得的

17、交流電壓時(shí)，測(cè)得c、d 間間與與g、h 間的電壓均為間的電壓均為110V。若分別在。若分別在c、d兩端兩端與與g、h 兩端加上兩端加上110V的交流電壓，則的交流電壓，則a、b間與間與 e、f間的電壓分別為間的電壓分別為 V和和 V,若分別在若分別在c、d兩端兩端與與g、h 兩端加上兩端加上110V的恒定電壓，則的恒定電壓，則a、b間與間與 e、f間的電壓分別為間的電壓分別為 V,和和 V. d1102201100典型練習(xí)典型練習(xí)2 2、如圖是一個(gè)理想變壓器的電路圖，若、如圖是一個(gè)理想變壓器的電路圖，若A A、B B兩點(diǎn)接兩點(diǎn)接交流電壓交流電壓U U時(shí)，五個(gè)相同的燈泡均正常發(fā)光，則原、時(shí)，五個(gè)

18、相同的燈泡均正常發(fā)光，則原、副線圈的匝數(shù)比為：副線圈的匝數(shù)比為： A. 5 A. 5 1 1 B. 1 B. 1 5 5 C. 4 C. 4 1 1 D. 1 D. 1 4 4n1n2UAB解：設(shè)燈泡正常發(fā)光的電流為解：設(shè)燈泡正常發(fā)光的電流為I，則原、副線圈的電流分別為則原、副線圈的電流分別為I和和4I，如圖示。，如圖示。I4I所以原、副線圈的匝數(shù)比為所以原、副線圈的匝數(shù)比為 4 1減少輸電中的功率損失可以有兩種方法減少輸電中的功率損失可以有兩種方法: P損損=I2 R 一種方法是一種方法是: 減小電阻減小電阻. 在電線長(zhǎng)度在電線長(zhǎng)度L一定的情況下，一定的情況下，應(yīng)當(dāng)選用電阻率小、橫截面積大的

19、導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)選用電阻率小、橫截面積大的導(dǎo)線另一種方法是提高輸電的電壓另一種方法是提高輸電的電壓U，減小電流，減小電流I減減 小輸電導(dǎo)線中的電流小輸電導(dǎo)線中的電流在導(dǎo)線電阻不變的條件下，電流如果減小到原來(lái)的百分之一，在導(dǎo)線電阻不變的條件下，電流如果減小到原來(lái)的百分之一，功率損失功率損失P=I2R 就減小到原來(lái)的萬(wàn)分之一就減小到原來(lái)的萬(wàn)分之一減小輸電線路上的電壓損失也有兩種方法減小輸電線路上的電壓損失也有兩種方法U損損 =IR 一種是增大輸電導(dǎo)線的截面積以減小電阻一種是增大輸電導(dǎo)線的截面積以減小電阻另一種是減小輸電電流在輸送電功率不變的前另一種是減小輸電電流在輸送電功率不變的前 提下，必須提高輸電電壓

20、提下，必須提高輸電電壓通過(guò)以上分析，我們看到，通過(guò)以上分析，我們看到，無(wú)論從減小輸電中的功率無(wú)論從減小輸電中的功率 損失，還是從減小電壓損失方面看，都要求提高輸電損失，還是從減小電壓損失方面看，都要求提高輸電電壓，減小輸電電流電壓，減小輸電電流2. 遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電:遠(yuǎn)程高壓輸電電路圖：P1=P2=PP損損=I22RP3=P-P損損P4=P3功率關(guān)功率關(guān)系系電壓關(guān)系電壓關(guān)系發(fā)電廠輸出電壓發(fā)電廠輸出電壓 U1 升壓后升壓后 U2=N2U1/N1 降壓后降壓后U4=N4U3/N3U損損=I2RU3=U2-U損損電流關(guān)系電流關(guān)系 I I1 1 / / I I2 2= N= N2 2 / N/ N

21、1 1 I I2 2 / / I I4 4= N= N4 4 / N/ N3 3 I2 = P / U2I4 = P4 / U41.在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸送的電功率相同時(shí)，在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸送的電功率相同時(shí)，則關(guān)于輸電導(dǎo)線上損失的功率下列說(shuō)法正確的則關(guān)于輸電導(dǎo)線上損失的功率下列說(shuō)法正確的是（是（ ）(A)減小輸電導(dǎo)線的電阻可以減小損失的功率，減小輸電導(dǎo)線的電阻可以減小損失的功率， 但此種方法很有限但此種方法很有限(B)提高輸送電壓從而減小輸送電流，可大大減提高輸送電壓從而減小輸送電流，可大大減 小損失小損失 的功率的功率(C)損失的功率與輸送電壓的二次方成反比損失的功率與輸送電壓的二次方成反比

22、(D)損失的功率與輸電線上的電壓降成反比損失的功率與輸電線上的電壓降成反比A B C2.2.某某發(fā)電機(jī)輸出功率發(fā)電機(jī)輸出功率P=100千瓦，發(fā)電機(jī)端電壓千瓦，發(fā)電機(jī)端電壓U=1000伏，向遠(yuǎn)距離輸電的輸電線總電阻伏，向遠(yuǎn)距離輸電的輸電線總電阻R=8歐。歐?，F(xiàn)要求輸電損耗為現(xiàn)要求輸電損耗為5%，用戶得到的電壓恰好為，用戶得到的電壓恰好為220伏，則：伏，則：畫(huà)出輸電線路的示意圖；畫(huà)出輸電線路的示意圖；求出所用的變壓器的原副線圈匝數(shù)比求出所用的變壓器的原副線圈匝數(shù)比。解：線路上損耗的功率為解：線路上損耗的功率為P = 5000 W，P =I2 2 R,電流為電流為I2 =25A， 線路上的電壓為線

23、路上的電壓為U=I2 R=200V，U2 =P/I2 =100000/25=4000V,n1n2 =U 1U2 =1 4U3=U2 -U =3800VU4 =220Vn3n4 =U 3U4 =190 11U4 =220VU1=1000V8U2U3【2013海南高考】海南高考】通過(guò)一阻值R=100的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s.電阻兩端電壓的有效值為 ( )VDVCVBVA58 .15.104 .12.1i/At/s 0.50.10.2-0.1-0.20高考再現(xiàn)高考再現(xiàn)【20132013江蘇高考】江蘇高考】. 如圖所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當(dāng)副線圈上的滑片P 處于圖示位置時(shí),燈

24、泡L 能發(fā)光. 要使燈泡變亮,可以采取的方法是（ ）A.向下滑動(dòng)滑片PB.增大交流電源的電壓 C. 增大交流電源的頻率D. 減小電容器C 的電容答案：答案：BCBC答案：答案：B【20132013廣東高考】廣東高考】.如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2:1, V和A均為理想電表，燈泡電阻R1=6,AB端電壓u1=sin100t（V）.下列說(shuō)法正確的是A.電流頻率為100HzB.V的讀數(shù)為24VC.A的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為6W答案：答案：D D1、交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為、交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為e=Emsin(t)，若，若將其線圈的轉(zhuǎn)速提高為原來(lái)的兩倍，則其電

25、動(dòng)勢(shì)表將其線圈的轉(zhuǎn)速提高為原來(lái)的兩倍，則其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式變?yōu)椋ㄟ_(dá)式變?yōu)椋―）A、e=Emsin(t/2 ) B、e=2Emsin(t/2)C、e=Emsin(2t) D、e=2Emsin(2t)2解：nBSEm且tEeEnBSEmmm2sin22故2 2、如圖所示，一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁、如圖所示，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)，則下列說(shuō)法中正確的是（感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（A A ）A A、t=0t=0時(shí)刻線圈位于中性面時(shí)刻線圈位于中性面B B、t t1 1時(shí)刻，交流電改變方向時(shí)刻，交流電改變方向C C、t t2 2時(shí)刻，線圈的交流電動(dòng)勢(shì)最大時(shí)刻

26、，線圈的交流電動(dòng)勢(shì)最大DD、t t1 1到到 t t2 2的時(shí)間內(nèi)，線圈的交流電動(dòng)勢(shì)在增大的時(shí)間內(nèi)，線圈的交流電動(dòng)勢(shì)在增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為什最大，為什么？么？感應(yīng)電動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)為零，為零，為什么？為什么？ 3.某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系，如應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系，如圖所示，如果其它條件不變，圖所示，如果其它條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)椋▌e變?yōu)椋?）A400V，0.02s B200V, 0.02sC400V, 0.08s D200V, 0.08s 解：從圖中看出，該交

27、流電的最大值和周期解：從圖中看出，該交流電的最大值和周期分別是：分別是：Em100V，T0.04s，而最大值，而最大值EmNBS，周期，周期T2；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速加倍；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速加倍時(shí)，時(shí)，2，故，故Em2Em200V，TT20.02s.故選故選B。3.3.如圖如圖所示為某正弦交流電流的圖像，求其峰所示為某正弦交流電流的圖像，求其峰值、周期和角速度，并寫(xiě)出該電流的瞬時(shí)值表值、周期和角速度，并寫(xiě)出該電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。達(dá)式。解析：從圖中可看出交變解析：從圖中可看出交變電流的周期電流的周期T0.02s，在，在t0.0025sT8時(shí)，電時(shí)，電流為流為14.14A，而，而tT8時(shí)線圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)的角時(shí)線圈從

28、中性面轉(zhuǎn)過(guò)的角度為度為45。由電流表達(dá)式由電流表達(dá)式iImsint得：得：14.14Imsin45Im14.14sin4520A2T314rad/s.故此電流的瞬時(shí)表達(dá)式為故此電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i20sin314t4.如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像，如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像，此交變電流的有效值是多大？此交變電流的有效值是多大？4 23 2 解析：解析：交流的有效值等于熱效應(yīng)與此交流等效的直交流的有效值等于熱效應(yīng)與此交流等效的直流電的值，為分析方便，可選交流電的一個(gè)周期進(jìn)行流電的值，為分析方便，可選交流電的一個(gè)周期進(jìn)行研究。設(shè)此交變電流的有效值為研究。設(shè)此交變電流的有效值為I，

29、根據(jù)交流有效值的，根據(jù)交流有效值的定義，有：定義，有：222121122I RTI RTI RT所以：所以：22121()2III221(4 2)(3 2)52A4 23 25.圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻R。求：。求：（1）分別寫(xiě)出它們的有效值、周期和頻率。）分別寫(xiě)出它們的有效值、周期和頻率。（2）計(jì)算它們?cè)冢┯?jì)算它們?cè)赗上產(chǎn)生的功率之比。上產(chǎn)生的功率之比。解析：解析： （1）圖甲為正弦交流電，其有效值）圖甲為正弦交流電，其有效值I1Im 3.55A，周期，周期T10.4s，頻率，頻率f12.5Hz；圖乙為方波；圖乙為方波交流電，電流的大小不變、方向作周期變化，由于熱交流電，電流的大小不變、方向作周期變化，由于熱效應(yīng)與電流方向無(wú)關(guān)，因而它的有效值為效應(yīng)與電流方向無(wú)關(guān)，因而它的有效值為5A，周期，周期T20.4s，頻率，頻率f22.5Hz。 2（2）由公式）由公式PI2R得：得：P甲甲:P乙乙I12R:I22R（I1I2）21:26.如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為，線圈面積為S，線，線圈內(nèi)阻為圈內(nèi)阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞O