2.2交變電流+習(xí)題課

習(xí)題課：交變電流的產(chǎn)生及描述第五章交變電流二、平均值及電荷量的求解三、有效值的計(jì)算欄目索引一、交變電流的瞬時(shí)值及圖象問題對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾四、交變電流“四值”的綜合應(yīng)用一、交變電流的瞬時(shí)值及圖象問題典例精析例1如圖1所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象，根據(jù)圖象可知(

)A.此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e＝200sin(0.02t)VB.此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e＝200sin(100πt)VC.t＝0.01s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零D.t＝0.02s時(shí)，穿過線圈的磁通量的變化率最大返回圖1返回總結(jié)提升(1)求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值：①確定線圈轉(zhuǎn)動(dòng)從哪個(gè)位置開始；②確定線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω(以rad/s作為單位)；③確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式.(2)正弦交流電的圖象是一條正弦曲線，從圖象中可以得到以下信息：③瞬時(shí)值：每個(gè)“點(diǎn)”表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)值.④可確定線圈位于中性面的時(shí)刻，也可確定線圈平行于磁感線的時(shí)刻.二、平均值及電荷量的求解典例精析例2發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100匝、邊長為20cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.05T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的軸以ω＝100πrad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時(shí)開始計(jì)時(shí).線圈和外電路的總電阻R＝10Ω.(1)寫出交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式.返回總結(jié)提升三、有效值的計(jì)算典例精析例3有兩個(gè)完全相同的電熱器，分別通以如圖2甲和乙所示的峰值相等的方波交變電流和正弦交變電流.求這兩個(gè)電熱器的電功率之比.圖2返回例4如圖3所示電路，電阻R1與電阻R2阻值相同，都為R，和R1并聯(lián)的D為理想二極管(正向電阻可看作零，反向電阻可看作無窮大)，在A、B間加一正弦交流電u＝20sin(100πt)V，則加在R2上的電壓有效值為(

)A.10VB.20VC.15VD.5V總結(jié)提升對(duì)于交變電流有效值的計(jì)算一般有以下兩種情況：(2)當(dāng)電流按非正(余)弦規(guī)律變化時(shí)，必須根據(jù)有效值的定義求解，在計(jì)算有效值時(shí)要注意三同：相同電阻、相同時(shí)間(一般要取一個(gè)周期)、產(chǎn)生相等熱量.四、交變電流“四值”的綜合應(yīng)用典例精析例5如圖4所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)內(nèi)阻r＝3Ω、面積S＝0.02m2的半圓形導(dǎo)線框可繞OO′軸旋轉(zhuǎn).已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T.若線框以ω＝100πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過電刷給“6V，12W”的小燈泡供電，則：(1)若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)從圖示位置開始，線框轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？(3)由題目所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡的實(shí)際功率為多大？返回總結(jié)提升最大值、有效值、瞬時(shí)值、平均值，在不同情況下的使用：(1)在研究電容器的耐壓值時(shí)，只能用最大值.(2)在研究交變電流做功、電功率及產(chǎn)生的熱量時(shí)，只能用有效值W＝EIt，Q＝I2Rt，交流電表指示的也是有效值.(3)在研究交變電流通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)，只能用平均值.(4)在研究某一時(shí)刻線圈受到的安培力時(shí)，只能用瞬時(shí)值.對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾1.(圖象信息分析)某正弦式交流電的電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖5所示.由圖可知(

)A.電流的最大值為10AB.電流的有效值為10AC.該交流電的周期為0.03sD.該交流電的頻率為0.02Hz圖52.(有效值的理解和計(jì)算)如圖6所示，為一正弦交流電通過一電子元件后的波形圖，則下列說法正確的是(

)A.這也是一種交流電B.電流的變化周期是0.01sC.電流的有效值是1AD.電流通過100Ω的電阻時(shí)，1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為200J圖6解析答案3.(有效值的理解和計(jì)算)如圖7所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場邊界).則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為(

)4.(交變電流“四值”的應(yīng)用)如圖8所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，邊長L＝10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r＝1Ω，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝2πrad/s，外電路電阻R＝