1、 第第1講講交變電流的產生和描述交變電流的產生和描述(多選多選)關于線圈在勻強磁場中轉動產生的交流電，以下說關于線圈在勻強磁場中轉動產生的交流電，以下說法中正確的是法中正確的是 ( ) A線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次，感應電動勢方向不變次，感應電動勢方向不變B線圈每轉動一周，感應電流方向就改變一次線圈每轉動一周，感應電流方向就改變一次C線圈在中性面位置時，磁通量最大，磁通量的變化率線圈在中性面位置時，磁通量最大，磁通量的變化率為零為零D線圈在與中性面垂直的位置時，磁通量為零，感應電線圈在與中性面垂直的位置時，磁通量為零，感應電動

2、勢最大動勢最大交變電流、描述交變電流的圖象交變電流、描述交變電流的圖象(考綱要求考綱要求)【思維驅動思維驅動】CD1 1交變電流交變電流(1)定義定義:_和和_都隨時間做周期性變化的電流都隨時間做周期性變化的電流(2)圖象圖象:如圖如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示都屬于交變電流。其所示都屬于交變電流。其中按正弦規律變化的交變電流叫正弦交流電，如圖中按正弦規律變化的交變電流叫正弦交流電，如圖(a)所示所示【知識存盤知識存盤】大小大小 方向方向2正弦交流電的產生和圖象正弦交流電的產生和圖象(1)中性面中性面中性面：與磁場方向垂直的平面中性面：與磁場方向垂直的平面中性面與峰值面的比較中性面與峰

3、值面的比較中性面中性面峰值面峰值面含義含義線圈平面與磁場線圈平面與磁場方向垂直方向垂直線圈平面與磁場方線圈平面與磁場方向平行向平行磁通量磁通量最大最大(BS)零零磁通量的變化率磁通量的變化率0最大最大感應電動勢感應電動勢0最大最大(nBS)電流方向電流方向發生改變發生改變方向不變方向不變(2)產生產生：在：在勻強磁場勻強磁場里，線圈繞里，線圈繞_方向的軸方向的軸勻速轉動勻速轉動(3)圖象圖象：用以描述交流電隨時間變化的規律，如果線：用以描述交流電隨時間變化的規律，如果線圈從中性面位置開始計時，其圖象為正弦曲線如圖圈從中性面位置開始計時，其圖象為正弦曲線如圖(e)、(f)所示所示垂直于磁場垂直于

4、磁場(多選多選)一個單匝矩形線框的面積為一個單匝矩形線框的面積為S，在磁感應強度為，在磁感應強度為B的的勻強磁場中，從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時，轉勻強磁場中，從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時，轉速為速為n轉轉/秒，則秒，則 () A線框交變電動勢的最大值為線框交變電動勢的最大值為nBS正弦交變電流的函數表達式、描述交變電流的物正弦交變電流的函數表達式、描述交變電流的物理量理量(考綱要求考綱要求)【思維驅動思維驅動】BD【知識存盤知識存盤】一次周期性一次周期性次數次數2正弦式交變電流的函數表達式正弦式交變電流的函數表達式(線圈在中性面位置線圈在中性面位置開始計時開始計時)(1)電動勢電

5、動勢e e隨時間變化的規律隨時間變化的規律：e_(2)負載兩端的電壓負載兩端的電壓u u隨時間變化的規律隨時間變化的規律：u_(3)電流電流i i隨時間變化的規律隨時間變化的規律：i_其中其中等于線等于線圈轉動的圈轉動的_，Em_Emsin tUmsin tImsin tnBS角速度角速度說明說明 （1)交變電流的瞬時值表達式：交變電流的瞬時值表達式：當線圈平面轉到中性面當線圈平面轉到中性面(與磁場垂直的平面與磁場垂直的平面)時開時開 始計時，交流電的瞬時值表達式是：始計時，交流電的瞬時值表達式是： eEmsin t， uUmsin t，iImsin t. 當線圈平面轉到與磁感線平行時開始計時

6、，瞬時當線圈平面轉到與磁感線平行時開始計時，瞬時 值表達式是：值表達式是： eEmcos t，uUmcos t，iImcos t. (2)最大值最大值：EmnBS，且，且Em與轉軸的所在位置與轉軸的所在位置和線圈形狀無關和線圈形狀無關3交變電流的瞬時值、峰值、有效值交變電流的瞬時值、峰值、有效值(1)瞬時值瞬時值：交變電流某一時刻的值，是時間的函數：交變電流某一時刻的值，是時間的函數(2)峰值峰值：交變電流：交變電流(電流、電壓或電動勢電流、電壓或電動勢)所能達到的所能達到的最大的值，也叫最大值最大的值，也叫最大值(3)有效值有效值：跟交變電流的熱效應等效的恒定電流的值：跟交變電流的熱效應等效

7、的恒定電流的值叫做交變電流的有效值對正弦交流電，其有效值和叫做交變電流的有效值對正弦交流電，其有效值和 峰值的關系為：峰值的關系為：E ，U ，I 交變電流的有效值是根據電流的熱效應定義交變電流的有效值是根據電流的熱效應定義的，所以進行有效值計算時，要緊扣電流通過的，所以進行有效值計算時，要緊扣電流通過電阻生熱電阻生熱(或熱功率或熱功率)進行計算進行計算4對交變電流的對交變電流的“四值四值”的比較和理解的比較和理解物理量物理量物理意義物理意義適用情況及說明適用情況及說明瞬時值瞬時值eEmsin t uUmsin t iImsin t計算線圈某時刻的受力情況計算線圈某時刻的受力情況峰值峰值(最最

8、大值大值)EmnBS Im討論電容器的擊穿電壓討論電容器的擊穿電壓(單選單選)如圖所示，在電路兩端加上正弦交流電，保持電壓有效值不如圖所示，在電路兩端加上正弦交流電，保持電壓有效值不變，使頻率增大，發現各燈的亮暗情況是：燈變，使頻率增大，發現各燈的亮暗情況是：燈1變亮，燈變亮，燈2變暗，燈變暗，燈3不變，則不變，則M、N、L中所接元件可能是中所接元件可能是 ()電感和電容對交變電流的影響電感和電容對交變電流的影響(考綱要求考綱要求)【思維驅動思維驅動】AM為電阻，為電阻，N為電容器，為電容器，L為電感線圈為電感線圈BM為電感線圈，為電感線圈，N為電容器，為電容器，L為電阻為電阻CM為電容器，為

9、電容器，N為電感線圈，為電感線圈，L為電阻為電阻DM為電阻，為電阻，N為電感線圈，為電感線圈，L為電容器為電容器C1電感對交變電流的阻礙作用電感對交變電流的阻礙作用 電感線圈對交變電流有電感線圈對交變電流有_，電感對交變電流的阻礙作，電感對交變電流的阻礙作用的大小用用的大小用_表示，線圈的表示，線圈的_越大，交變電流的越大，交變電流的_越高，阻礙作用越大，感抗也就越大越高，阻礙作用越大，感抗也就越大 2電容器對交變電流的阻礙作用電容器對交變電流的阻礙作用交變電流能夠交變電流能夠“_”電容器，但電容器對交變電流有電容器，但電容器對交變電流有_作用，電容器對交變電流的阻礙作用用作用，電容器對交變電

10、流的阻礙作用用_表示電容器表示電容器的電容越的電容越_，交變電流的交變電流的_越高越高電容器對交變電流的電容器對交變電流的阻礙作用就越小，也就是說，電容器的阻礙作用就越小，也就是說，電容器的_就越小，電容就越小，電容器在交流電路中起的作用是：器在交流電路中起的作用是： 通交流，隔直流，通交流，隔直流，_【知識存盤知識存盤】阻礙作用阻礙作用自感系數自感系數頻率頻率通過通過容抗容抗大大阻礙阻礙容抗容抗通高頻、阻低頻通高頻、阻低頻感抗感抗頻率頻率【典例典例】 (單選單選)在勻強磁場中，在勻強磁場中，一矩形金屬框繞與磁感線垂一矩形金屬框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖甲直的轉軸勻速轉動，如圖甲所示，產生的交變電動勢的所示，產生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則圖象如圖乙所示，則()考點：考點：交變電流的圖象交變電流的圖象At0.005 s時線框的磁通量變化率為零時線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時線框平面與中性面重合時線框平面與中性面重合C線框產生的交變電動勢有效值為線框產生的交變電動勢有效值為311 VD線框產生的交變電動勢頻率為線框產生的交變電動勢頻率為100 HzB5(多選多選)如圖如圖10113所示是某種所示是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的可確定該電壓的 ()A周期是周期是0.01 sB最大值是最大值