高考物理一輪復習 5.1 交變電流電感電容對交變電流的作用學案 新人教版選修3-2

1、§X5.1 交變電流 電感電容對交變電流的作用學習目標 1、理解交變電流的產生原理及變化規(guī)律；2、理解描述交變電流幾個物理量以及它們之間的關系；3、理解電感、電容器對交變電流有阻礙作用的原因？ 自主學習一、交變電流的產生1、什么是中性面？2、當線圈處于中性面時，穿過線圈的磁通量 ，感應電流為 ，而當線圈垂直于中性面時，穿過線圈的磁通量為 ，感應電流 。3、線圈每轉動一周，電流方向改變 次，電流方向改變時，線圈處于什么位置？我國日常生活中使用的交變電流一秒中電流方向改變 次。二、交變電流的描述1、寫出正弦式交變電流電動勢的最大值、瞬時值、有效值以及平均值表達式？ 2、對于正弦式交變電流

2、其有效值與最大值得關系是： ，是不是對一切交變電流都是如此？3、在我們經常遇到的問題中，那些地方應用有效值？那些地方應用最大值？那些地方應用平均值？三、電感、電容1、試分析電感電容器對交變電流有阻礙作用的原因？感抗與容抗與那些因素有關？有什么關系？2、扼流圈分為低頻扼流圈和高頻扼流圈：那低頻扼流圈的作用是： ，高頻扼流圈的作用是： 。典型例題tt2t4Em0t1t3e例1：一矩形線圈，繞垂直勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示，下列說法中正確的是：A、t1時刻通過線圈的磁通量為零；B、t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；C、t3時刻通過線圈的磁通量

3、變化率的絕對值最大；D、每當e改變方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大t4 200.01-3 20.020.030.04i/A例2、如圖表示一交變電流的電流隨時間而變化的圖象，此交變電流的有效值： A、5 2 A B、5A C、3.5 2 A D、3.5AabcdOORB例3：如圖，矩形線圈面積為s，匝數為N，線圈電阻為r，在磁感強度為B的勻強磁場中繞OO軸以角速度勻速轉動，外電路電阻為R。求：、寫出線圈在轉動中產生的電動勢的最大值表達式；、如果線圈從圖示位置開始計時，寫出電動勢的瞬時表達式；、當線圈由圖示位置轉過900的過程中，電阻R上所產生的熱量；、當線圈由圖示位置轉過900的過程中，

4、通過電阻R的電荷量。針對訓練1、交流發(fā)電機在工作時電動勢為e= Emsint ，若將發(fā)電機的轉速提高一倍，同時將電樞所圍面積減少一半，其它條件不變，則電動勢為（ ）A、e= Emsin（t/2） B、e= 2Emsin（t/2）C、e= Emsin2t D、e= Em/2sin2t2、一電熱器接在10v的電源上，產生的熱功率為P,把它改接到另一正弦交變電路中，要使產生的熱功率為原來的一半，如果忽略電阻值隨溫度的變化，則該交變電流的電壓的最大值為等于（ ） A、5v B、14v C、7.1v D、10vt/Si/A020.2-20.40.63、如圖是一個正弦交變電流的it圖象，根據這一圖象，該交

5、流電的瞬時值表達式為 A,它的有效值為 A。aE1E212ABCbcS4、如圖所示，A、B、C為三個相同的燈泡，a、b、c為與之串聯的三個元件，E1為直流電源，E2為交流電源。當開關S接“1”時，A、B兩燈均正常發(fā)光，C燈不亮。S接“2”時，A燈仍正常發(fā)光，B燈變暗，C燈正常發(fā)光。由此可知，a元件應是 b元件應是 c元件應是 。tT/2TEm0-Eme5、一個面積為S的矩形線圈在勻強磁場中以某一邊為軸做勻速轉動，磁場方向與軸垂直，線圈中感應電動勢e與時間t的關系如圖所示，則磁感應強度B= ，在t=T/12時刻，線圈平面與磁感線的夾角等于 。t/s0.10.20.310-1000.4i/A6、如

6、圖所示，表示一交流電的電流隨時間的變化圖象，其中電流正值為正弦曲線的正半周，則該交流電的有效值為多少？abcdOORBV7、如圖所示，一交流發(fā)電機的線圈在勻強磁場中勻速轉動，線圈匝數N=100，線圈電阻r=3，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感應強度B=0.5T，電阻R=311，當線圈以n=300r/min的轉速勻速轉動時，求：、感應電動勢的最大值；、t=0時刻，線圈在圖示位置，寫出此交變電流電動勢的瞬時值表達式；、此電壓表的示數是多少？能力訓練1、如圖甲中所示，一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，線圈所圍面積的磁通量隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正

7、確的是（ ）t/S0mt1-mt4t2t3t5乙cbadB甲A、t1時刻線圈中感應電動勢最大；B、t2時刻導線ad的速度方向跟磁感線垂直；C、t3時刻線圈平面與中性面重合；D、t4 、t5時刻線圈中感應電流方向相同2、已知交變電流i=Imsint,線圈從中性面開始轉動，轉動了多長時間，其瞬時值等于有效值（ ） A、 2 / B、/ 2 C、/ 4 D、/ 2abcdtit1t2t3t403、如圖， 形金屬導軌水平放置，導軌上跨接一金屬棒ab，與導軌構成閉合電路，并能在導軌上自由滑動，在導軌左側與ab平行放置的導線cd中。通有如圖所示的交變電流。規(guī)定電流方向自c向d為正，則ab棒受到向左的安培力

8、的時間是（ ） A、0t1 B、t1t2C、t2t3 D、t3t4UVAL4、在如圖所示電路圖中，L為電感線圈，R為燈泡，電流表內阻為零，電壓表內阻無窮大，交流電源的電壓u=220 2 sin100t V，若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100Hz，下列說法正確的是（ ） A、電流表示數增大 B、電壓表示數增大C、燈泡變暗 D、燈泡變亮UC5、如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是（ ） A、把電介質插入電容器，燈泡變亮；B、增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮；OOC、減少電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗；D、使交變電流頻率減小，燈泡變暗6、如圖所示，有一閉合的正方形

9、線圈，匝數N=100，邊長為10cm，線圈總電阻為10，線圈繞OO軸在B=0.5T的勻強磁場中轉動，每分鐘轉1500轉，則線圈平面從圖示位置轉過30度時，感應電動勢的值是 V。7、一交流電壓的瞬時值表達式為U=15 sin100t ，將該交流電壓加在一電阻上，產生的電功率為25W，那么這個電阻的阻值 。8、有一交流電壓的變化規(guī)律為U=311 sin314t，若將輝光電壓是220V的氖管接上此交流電壓，則在1s內氖管發(fā)光的時間為多少？t/10-2S/*10-2Wb01.0-1.03.141.579、一小型發(fā)電機內的矩形線圈在勻速磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉動，線圈匝數n=100

10、，穿過每匝的磁通量隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機內阻r=5.0，外電路電阻R=95。已知感應電動勢的最大值Em=nm。其中m為穿過每匝線圈磁通量的最大值。求串聯在外電路中的交流電流表（內阻不計）的讀數？abcdOORBV10、如圖所示，邊長為a=10cm的正方形線圈繞垂直于磁感線的OO軸以n=10r/s的轉速勻速轉動，磁場的磁感應強度B=0.1T，線圈的匝數N=100匝，電阻r=1。線圈兩端分別接在兩個固定于OO軸上且彼此絕緣的金屬滑環(huán)上，外電路接有R=9的電阻，并接有一只理想交流電壓表。求： 、電壓表的讀數；、若從線圈通過中性面開始計時，轉過900過程中，通過電阻R的電荷量；、在1min內，作用在線圈上的外力所做的功是多少？學后反思baL答案典型例題：例1、D 例2、B 例3、 Em=NBS, e=NBScost, Q=RN2B2S2/4( R+r) , q=NBS/R針對訓練：1