1、第3章第3講習題課交變電流的產生及描述目標定位1.進一步熟悉交變電流的產生過程，能夠求解交變電流的瞬時值.2.進一步理解交變電流圖象的物理意義.3.知道交變電流“四值的區別，應用“四值求解相關問題.1預習導學 梳理識記點撥 2 課堂講義 理解深化探究3對點練習 鞏固應用反饋1.線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動時產生正弦式交變電流，感應電動勢的瞬時值表達式e (從中性面開場計時).2.交變電流感應電動勢的最大值Em，即最大值由線圈匝數n、磁感應強度B、轉動角速度及線圈面積S決定，與線圈的形狀、轉軸的位置(填“有關或“無關).Emsin tnBS無關有效值一、交變電流的瞬時值及圖象問題1

2、.求解感應電動勢瞬時值(1)確定線圈轉動從哪個位置開場；(2)確定線圈轉動的角速度(以rad/s作單位)；(3)確定感應電動勢瞬時值表達式.3例1一個匝數N100 匝的平面線圈所包圍的面積S0.02 m2，在磁感應強度B0.5 T的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸以角速度100 rad/s勻速轉動時，在線圈中產生交流電，假設自線圈通過中性面時開場計時，那么選項中能夠反映線圈中感應電動勢隨時間變化的圖象是()二、平均值及電荷量的求解例2發電機的轉子是匝數為100匝、邊長為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應強度B0.05 T的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的軸以100 rad/s的角速度轉動，當線圈

3、平面跟磁場方向垂直時開場計時.線圈和外電路的總電阻R10 .(1)寫出交變電流瞬時值表達式；解析 感應電動勢最大值為EmnBS1000.050.20.2100 V20 V，答案i2sin (100t) A答案1102 C三、有效值的計算對于交變電流有效值的計算一般有以下兩種情況：1.對于按正(余)弦規律變化的電流，可先根據EmnBS求出其最大值，然后根據E 求出其有效值.有關電功、電功率的計算，各種交流儀表讀數都要用有效值.2.當電流按非正(余)弦規律變化時，必須根據有效值的定義求解，在計算有效值時要注意三同：一樣電阻、一樣時間(一般要取一個周期)、產生相等熱量.例3圖1中兩交變電流分別通過一

4、樣電阻R.例4如圖2所示的區域內有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉動(O軸位于磁場邊界).那么線框內產生的感應電流的有效值為()圖2答案D四、交變電流的“四值的綜合應用最大值、有效值、瞬時值、平均值，在不同情況下的使用：1.在研究電容器的耐壓值時，只能用最大值.2.在研究交變電流做功、電功率及產生的熱量時，只能用有效值WEIt，QI2Rt；交流電表指示的也是有效值.3.在研究交變電流通過導體橫截面的電荷量時，只能用平均值.4.在研究某一時刻線圈受到的安培力時，只能用瞬時值.例5如圖3所示，在勻強磁場中有一個內

5、阻r3 、面積S0.02 m2的半圓形導線框可繞OO軸旋轉.勻強磁場的磁感應強度B T.假設線框以100 rad/s的角速度勻速轉動，且通過電刷給“6 V，12 W的小燈泡供電，那么：圖3(1)假設從圖示位置開場計時，求線框中感應電動勢的瞬時值表達式；(2)從圖示位置開場，線框轉過90的過程中，通過導線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉動的快慢是否有關？(3)由題目所給條件，外電路所接小燈泡能否正常發光？如不能，那么小燈泡的實際功率為多大？圖象信息分析1.某正弦式交流電的電流i隨時間t變化的圖象如圖4所示.由圖可知()A.電流的最大值為10 AB.電流的有效值為10 AC.該交流電的周期為0.03 sD.該交流電的頻率為0.02 Hz圖4答案B有效值的理解和計算2.如圖5所示，一正弦交流電通過一電子元件后的波形圖，那么以下說法正確的選項是()A.這也是一種交流電B.電流的變化周期是0.01 sC.電流的有效值是1 AD.電流通過100 的電阻時，1 s內產生