目錄TOC\o"13"\h\z\u第51課時(shí)交變電流的產(chǎn)生與描述 1考點(diǎn)一交變電流的產(chǎn)生與變化規(guī)律 1題型1：正弦交流電的產(chǎn)生 1題型2：正弦交流電的變化規(guī)律 1考點(diǎn)二交變電流有效值的計(jì)算 3題型1：正弦交流電的有效值 3題型2：非正弦交流電的有效值 3題型3：組合波形的有效值 3考點(diǎn)三交流電的四值比較 5題型1：四值的應(yīng)用 5題型2：四值的有關(guān)計(jì)算 6鞏固訓(xùn)練·提升能力 7考點(diǎn)一交變電流的產(chǎn)生與變化規(guī)律例題分析·考點(diǎn)題型題型1：正弦交流電的產(chǎn)生1.(單選)如圖所示，三角形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場中，繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線框平面與磁場方向垂直時(shí)，下列說法正確的是(

)A.穿過線框的磁通量為0 B.線框中的感應(yīng)電流為0C.線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大 D.線框所受安培力最大題型2：正弦交流電的變化規(guī)律2.(單選)在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖像如圖2所示，則(

)A.t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零 B.t=0.01s時(shí)線框平面與中性面重合C.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為300V D.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100Hz變式訓(xùn)練·舉一反三3.(多選)有“海上充電寶”之稱的南鯤號是一個(gè)利用海浪發(fā)電的大型海上電站，其發(fā)電原理是海浪帶動(dòng)浪板上下擺動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，其中浪板和轉(zhuǎn)子的鏈接裝置使轉(zhuǎn)子只能單方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若轉(zhuǎn)子帶動(dòng)線圈如下圖逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并向外輸出電流，則下列說法正確的是(

)A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)穿過線圈的磁通量最大B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)a端電勢低于b端電勢C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)其靠近N極的導(dǎo)線框受到的安培力方向向上D.該發(fā)電機(jī)單位時(shí)間內(nèi)能輸出的最大電能與浪板面積的大小有關(guān)4.(單選)某發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡化如圖，N、S是永磁鐵的磁極，M是圓柱形鐵芯，磁極與鐵芯之間的縫隙形成沿半徑方向的磁場.鐵芯外套有一矩形線圈，線圈繞M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，取此時(shí)線圈中的電動(dòng)勢為正值，在一個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的圖像是(

)考點(diǎn)二交變電流有效值的計(jì)算例題分析·考點(diǎn)題型題型1：正弦交流電的有效值5.(單選)無線充電技術(shù)己經(jīng)在新能源汽車領(lǐng)域得到應(yīng)用.如圖甲，與蓄電池相連的受電線圈置于地面供電線圈正上方，供電線圈輸入如圖乙的正弦式交變電流，下列說法正確的是(

)A.供電線圈中電流的有效值為20B.受電線圈中的電流方向每秒鐘改變50次C.t=0.01s時(shí)受電線圈的感應(yīng)電流最小D.t=0.01s時(shí)兩線圈之間的相互作用力最大題型2：非正弦交流電的有效值6.(單選)通過某定值電阻的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，其周期為0.8?s。則電流的有效值為(

)A.102A B.1020A題型3：組合波形的有效值7.(單選)在圖乙的電路中，電源輸出如圖甲所示的交變電流(不計(jì)內(nèi)阻)。電阻R的阻值為10Ω，電表均為理想電表。下列判斷正確的是(

)A.電壓表的示數(shù)為10VB.電流表的示數(shù)為2AC.若將電阻R替換為一個(gè)電容，欲使電路安全運(yùn)行，其耐壓值最少為10VD.電阻R在任意三分之一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量一定等于0.1J變式訓(xùn)練·舉一反三8.(單選)閉合回路中的交變電流在1個(gè)周期內(nèi)的i-t圖像如圖所示，其中圖線的ab段和bc段均為正弦曲線的四分之一，則該交變電流的有效值為(

)A.233A B.426

A C.9.(單選)一交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，周期為T，其電壓的有效值(

)A.2V B.22V 10.(多選)如圖所示，邊長為L、繞線N匝、總電阻為r的正方形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、水平向右的勻強(qiáng)磁場中，線圈以角速度ω繞軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻值為R，則下列說法正確的是(

)A.圖示狀態(tài)時(shí)理想電壓表的示數(shù)RB.從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)理想電壓表的示數(shù)為C.從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)理想電壓表的示數(shù)為D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為考點(diǎn)三交流電的四值比較例題分析·考點(diǎn)題型題型1：四值的應(yīng)用11.(多選)圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3︰1，輸入電壓U隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(圖像為正弦圖像的一部分)，電阻R1、R2和R3的阻值分別為5A.輸入電壓U的有效值為10B.若開關(guān)S斷開，電流表的示數(shù)為0.2?C.若將開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，電流表的示數(shù)變小D.若僅增大副線圈負(fù)載的電阻，副線圈兩端電壓變化量與電流變化量的絕對值之比不變12.(多選)圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，矩形線圈ABCD繞垂直于磁場方向的水平軸OO'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0A.線圈的轉(zhuǎn)速為5B.傳感器顯示的交流電壓表達(dá)式為uC.線圈兩端電壓的有效值為6D.該交變電流可以直接加在擊穿電壓為6題型2：四值的有關(guān)計(jì)算13.(多選)圖甲中，單匝閉合線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間(φ-t)按圖乙中的正弦曲線Ⅰ變化；改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，φ-tA.t=0時(shí)，曲線Ⅰ、ⅡB.t=0.1?s時(shí)，曲線C.曲線Ⅰ對應(yīng)的線圈中交變電流的有效值為30D.曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為5:4變式訓(xùn)練·舉一反三14.(單選)如圖甲為某實(shí)驗(yàn)小組自制的手搖發(fā)電機(jī)。以一定的頻率搖動(dòng)手柄時(shí)，可使與其串聯(lián)的燈泡恰好正常發(fā)光。已知燈泡上標(biāo)有“9V，4.5WA.通過燈泡的電壓的峰值為9B.該交變電流每秒電流方向改變5次C.一個(gè)周期內(nèi)通過燈泡的電流的平均值為0.5D.通過該燈泡的電流表達(dá)式為i15.(多選)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的模型示意圖，矩形線框abcd在勻強(qiáng)磁場中繞OO'逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是(

)A.電流方向由c到b，大小逐漸減小

B.電流方向由b到c，大小逐漸增大C.電流的有效值與平均值的比值為D.電流的有效值與平均值的比值為鞏固訓(xùn)練·提升能力一、單選題。1.下列各情況中，線圈都以角速度ω繞圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場均為勻強(qiáng)磁場，其中不能產(chǎn)生正(余)弦式交變電流的是(

)A. B.C. D.2.如圖所示，矩形線圈在磁極間的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接交流電壓表和定值電阻，圖示位置線圈平面與磁感線平行.此時(shí)(

)A.穿過線圈的磁通量最大 B.通過線圈的電流最大C.電壓表的示數(shù)為零 D.流經(jīng)電阻的電流方向改變3.在勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω，則(

)A.t=0時(shí)，線圈平面垂直于磁感線 B.t=1s時(shí)，線圈中的電流改變方向C.t=1.5s時(shí)，線圈中磁通量的變化率最大 D.t=2s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大4.某矩形閉合金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按下圖所示正弦規(guī)律變化。則t=0.5s時(shí)刻(

)A.穿過該線圈的磁通量最小 B.穿過該線圈的磁通量最大C.該線圈中的電流最大 D.該線圈中的電流不為零5.現(xiàn)在市場上的調(diào)光臺燈、調(diào)速風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的。如圖為一個(gè)經(jīng)過元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，在正弦式交流電的每半個(gè)周期中都截去了前面的四分之一。現(xiàn)在加在電燈上的電壓是(

)A.Um B.Um2 C.6.圖甲為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R=10Ω，其余電阻均忽略不計(jì)。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻R兩端電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是(

)A.發(fā)電機(jī)工作原理是電流的磁效應(yīng)B.t=0時(shí)，電路中電流的大小為1AC.電阻R中的電流方向每秒鐘變化50次D.線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為e=107.如圖甲所示為某款按壓式發(fā)電的手電筒，當(dāng)按照一定的頻率按壓時(shí)，內(nèi)置發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量按照正弦規(guī)律變化(如圖乙所示)。已知線圈的匝數(shù)為100匝，下列說法正確的是(

)A.交流電的頻率為0.2HzB.t=0.2s時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中的電流為零C.發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢的有效值為πVD.若電路總電阻為5Ω，則發(fā)電機(jī)的功率為π8.如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線框共有N=100匝，總電阻r=1.0Ω，BC=AD=AB=DC=0.1m。繞垂直于磁場方向的對稱軸OO'以ω=400rad/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，給R=7.0Ω的電阻供電。線框所在勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，當(dāng)其處于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，則(????)

A.電阻R兩端的最大電壓為40VB.通過R的電流方向在0～π200sC.在0～π200D.在0～π12009.圖示為手搖發(fā)電機(jī)的示意圖，正方形金屬線框的邊長為L，匝數(shù)為n，位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，并以恒定角速度ω繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng)。阻值為R的電阻兩端分別與換向器的兩個(gè)電刷相連，其余電阻不計(jì)，?為理想電表。若從線框平面平行于磁場開始計(jì)時(shí)，則在線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，下列說法正確的是(

)A.AB邊中的電流方向保持不變 B.t=0時(shí)電流表示數(shù)為0C.AD邊始終不受安培力作用 D.通過電阻R的電荷量為4nB10.穿過某單匝閉合金屬線框的磁通量,在一個(gè)周期T內(nèi)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示,圖中0~23T時(shí)間內(nèi)的圖像和23T~T時(shí)間內(nèi)的圖像均按正弦規(guī)律變化,A.33πΦm4T B.3二、計(jì)算題。11.如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2?T的勻強(qiáng)磁場水平向右，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體制成的矩形單匝線框abcd在勻強(qiáng)磁場中繞著與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的ad邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為100?rad/s.已知ab邊長