2012年高考新课标导学案一轮复习资料 第十章 学案48

2012年高考新课标导学案一轮复习资料 第十章 学案48内容摘要：

1、交变电流学案 48 交变电流的产生和描述一、概念规律题组1图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()2下面关于交变电流的说法中正确的是()A交流电器设备上所标的电压值和电流值是交变电流的峰值B用交流电流表和电压表测定的数值是交变电流的瞬时值C给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下指的都是有效值D跟交变电流有相同的热效应的直流电数值是交变电流的有效值3一闭合矩形线圈 垂直于磁感线的固定轴 速转动，线圈平面位于如图 1 甲所示的匀强磁场中通过线圈的磁通量 随时间 t 的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()图 1At 1、t 3 时刻通过线圈的磁通 2、量变化率最大Bt 1、t 3 时刻线圈中感应电流方向改变Ct 2、t 4 时刻线圈中磁通量最大Dt 2、t 4 时刻线圈中感应电动势最小二、思想方法题组4两个完全相同的电热器，分别通以图 2 甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比 P 甲 P 乙 等于( )图 2A. 1 B2 1 C41 D1125一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图 3 所示，由图可知()该交流电的电压的有效值为 100 交流电的频率为 25 交流电压瞬时值的表达式为 u10025t 将该交流电压加在阻值为 100 的电阻两端，则该电阻消耗的功率为 50 弦式交流电产生的原理图 4矩 3、形线框绕垂直于匀强磁场的轴 O 转动时，线圈的两条边切割磁感线产生感应电动势，如图 4 所示设线圈的匝数为 n，转动角速度为 ，两对边分别为 中 为l1，为 若从中性面开始计时，经时间 t 转到如图所示位置则 t 时间线框转过 t角产生的电动势e1 产生的电动势e2 e 1 和 绕方向相同故总电动势 ee 1e 2t 5【例 1】 如图 5 所示，边长为 l 的正方形线圈 匝数为 n，的中点和 的中点的连线 好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为 B，线圈与外电阻 R 构成，整个线圈的电阻为 O连线为轴，以角速度 匀速转动，从图示时刻开始计时，求：(1)闭合电路中电流瞬时值 i 的表达式；(2) 4、当 t 时，电阻 R 两端的电压值4规范思维针对训练 1(2011天津4)在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图 6 所示，产生的交变电动势的图象如图 7 所示，则()图 6图 7Ats 时线框的磁通量变化率为零Bts 时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为 311 框产生的交变电动势频率为 100 弦式交流电的图象的应用物理量函数(从中性面计时) 图象磁通量 tE t t【例 2】 如图 8(a)所示，一矩形线圈 置在匀强磁场中，并绕过 ab、点的轴 角速度 逆时针匀速转动若以线圈平面与磁场夹角 45时为计时起点，如图(b)所示，并规定当电流自 a 流向 5、b 时为正方向则下面所示的四幅图中正确的是( )图 8规范思维针对训练 2(2008广东单科5)小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图 9 所示，此线圈与一个 R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是()A交变电流的周期为 变电流的频率为 8 变电流的的有效值为 变电流的的最大值为 4 正弦交流电有效值的计算方法只有正弦式交变电流才能用 的关系，其他交变电流都不满足这一关系，只能根据有效值的定义进行计算计算时要注意两点，一：若交变电流正负半周最大值不相等时，应分段计算电热；二：取一个周期计算电热【例 3】 如图 1 6、0 所示为一交变电流的 it 图象，该交变电流的有效值为多少。 图 10规范思维针对训练 3图 11(2011安徽19)如图 11 所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为 、半径为 L、圆心角为 45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 O 轴以角速度 匀速转动(O 轴位于磁场边界) 则线框内产生的感应电流的有效值为()A. 流电四值的比较和应用物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明瞬时值 交变电流某一时刻的 值 eE t i大的瞬时值Em论电容器的击穿电压有效值 跟交变电流的热效应 等效的恒定电流值对正(余) 弦交变电流有：EE m/ 2UU m/ 2II m/ 2(1)计算与电流的热 7、效应有关的量(如功、功率、热量等) (2)电器设备 “铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流值为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所围的面积与时间的比值v 4】 (2009福建理综16)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图 12 甲所示已知发电机线圈内阻为 ，现外接一只电阻为 的灯泡，如图乙所示，则( )电压表 V 的示数为 220 路中的电流方向每秒钟改变 50 次C灯泡实际消耗的功率为 484 电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 针对训练 4图 13(2011四川20)如图 13 所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为 T，转轴直于磁场方向，线圈电阻为 8、2 圈转过60时的感应电流为 1 A那么( )A线圈消耗的电功率为 4 圈中感应电流的有效值为 2 意时刻线圈中的感应电动势为 e4意时刻穿过线圈的磁通量为 T【基础演练】1如下图所示的线圈中产生了交变电流的是()2一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图 14 所示由图可知()图 14该交流电的电压瞬时值的表达式为 u10025t) 交流电的频率为 25 交流电的电压的有效值为 100 将该交流电压加在阻值为 R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是 50 2011湖南师大附中高三月考) 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是( )A在中性面时，通过线圈的磁通量最大 9、B在中性面时，感应电动势最大C穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D线圈每个周期内通过中性面两次，电流方向改变一次4(2010浙江温州高三期中) 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流的电动势e220 00t V，那么( )2A该交变电流的频率是 100 t0 时，线圈平面恰好与中性面垂直C当 t s 时，e 有最大值1200D该交变电流电动势的有效值为 220 2010河南洛阳模拟)如图 15 甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给该台灯接 220 V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为()图 15A220 V 10、 B110 V C. V D. 1026(2010海南海口高三调研) 电吹风是电动机带动风叶转动的装置，电热丝给空气加热得到热风设电动机线圈和电热丝的总电阻为 R，接在一电压为 uU 0已知电吹风使用时消耗的功率为 P，通过电热丝和电动机线圈的总电流为 I，则有()AP BPI 2R CPI 2R DP 2【能力提升】7在两块金属板上加上交变电压 ut，当 t0 时，板间有一个电子正好处2面关于电子以后的运动情况的判断正确的是( )AtT 时，电子回到原出发点B电子始终向一个方向运动CtT/2 时，电子将有最大速度DtT/2 时，电子的位移最大题号 1 2 3 4 5 6 7答案120 t V 11、、频率为 50 交变电流加在激发电压和熄灭电压均为20 V 的霓虹灯的两端2(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象。 (已知人眼的视觉暂留时间约为 s)116学案 48交变电流的产生和描述【课前双基回扣】1Ct 1、的绝对值最大，磁通量变化率 0，此 时感应应电流为零，线圈中感应电流方向改变，A 错误 ，B 正确；t 2、通量的变化率最大，即感应电动势最大，C 、D 错误 4B甲为矩形交变电流，它的大小恒 为 向做周期性的变化，而电流通过电阻的热功率跟电流的方向无关，所以矩形交 变电流通过电阻 R 的热功率 P 甲 I 为正弦交变电流，计算热功 12、率时要用 电流的有效值：I ，所以 P 乙 I 2R( )2R R ，甲2故 ，B 正确15根据图象可知该交 变电流的最大值为 100 V，周期为 4102 s，所以 频率为25 思维提升1只有闭合线圈绕垂直于磁场 方向的轴匀速转动时，才能产生正弦式交变电流有效值是根据电流的热效应 来定义的只有正弦式 电流才有： E ，I 电表示数，铭牌标识，指的都是有效值3线圈在中性面位置特点： 最大，e0， 电流换方向， 线圈在垂直中性面位置特点： 0， 最大， e 最大线圈从中性面开始计时，表达式为 eE mt，若线圈从垂直中性面开始计时，表达式为 eE t.【核心考点突破】例 1 (1)i t(2) r 2 r解析 (1)沿 OO。