20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：111-交變電流的產(chǎn)生及描述-【含答案】(更新版)
【正文】 產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝n＝n＝100V≈ V。線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中，兩次進(jìn)入磁場、兩次離開磁場，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間為t＝T＝T；轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E′＝BR2ω，設(shè)感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為E，根據(jù)有效值的計(jì)算公式可得T＝t，解得E＝，則導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值為I＝＝，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。＋核心考點(diǎn)( )6．交變電流的峰值總是有效值的倍。sin ωt。[答案] AB邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e1＝n(2)頻率(f)：交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲(Hz)。(2)特點(diǎn)：①線圈位于中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢為零。(3)遠(yuǎn)距離輸電問題。3．了解發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。了解從變電站到用戶的輸電過程，知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)用高電壓的道理。(2)理想變壓器的基本原理及動(dòng)態(tài)分析。(1)定義：與磁場方向垂直的平面。知識(shí)點(diǎn)3 描述交變電流的物理量1．周期和頻率(1)周期(T)：交變電流完成一次周期性變化，即線圈轉(zhuǎn)一周所需要的時(shí)間，單位是秒(s)，公式T＝。思考：如圖為交流發(fā)電機(jī)線圈的平面圖，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈邊長為l，匝數(shù)為n，以O(shè)1O2為起點(diǎn)、角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t轉(zhuǎn)至實(shí)線位置，試推導(dǎo)此時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式。sin ωt；同理CD邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e2＝nBl2ω( √ )5．交流電壓表和電流表測量的是交流電的峰值。由交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式可知ω＝50 π rad/s，由ω＝2 πf可得該交流電壓的頻率為f＝25 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t＝ s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為200 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；直接用電壓表測量交流電壓，測量的結(jié)果為有效值，示數(shù)為U＝200 V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若將該交流電壓加在阻值為2 kΩ的電阻兩端，由P＝可知發(fā)熱功率為20 W，選項(xiàng)D正確。3．幾種常用的電流及其有效值名稱電流(電壓)圖像有效值正弦式交變電流I＝U＝正弦式半波脈沖電流I＝U＝正弦式單向脈沖電流I＝U＝矩形脈沖電流I＝I1U＝U1非對(duì)稱性交變電流I＝U＝例2 如圖所示電路，電阻R1與電阻R2的阻值都為R，理想二極管D(正向電阻可看作為0，反向電阻可看作無窮大)與R1并聯(lián)，在A、B間加一正弦交流電壓u＝20 sin(100 πt)V，則加在R2上的電壓有效值為( B )A．5 V B．5 VC．10 V D．5 V[解析] 當(dāng)電源在正半軸時(shí)二極管導(dǎo)通，R1被短路，R2電壓為電源電壓V＝10 V；電源在負(fù)半軸時(shí)二極管截止，R1和R2串聯(lián)，R2兩端的電壓為5 V，根據(jù)有效值的定義：T＝從t＝0時(shí)刻開始，導(dǎo)線框繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值為( C )A． B．C． D．[解析] 本題考查旋轉(zhuǎn)線框切割磁感線產(chǎn)生交變電流有效值的計(jì)算。(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60176。①開始計(jì)時(shí)線圈與中性面重合，則i－t函數(shù)式為i＝Imsinωt；②開始計(jì)時(shí)線圈與中性面垂直，則i－t函數(shù)式為i＝Imcosωt；③開始計(jì)時(shí)線圈與中性面夾角為θ，則i－t函數(shù)式為i＝Imsin(ωt＋θ)。又因兩線圈電阻相同，所以Q＝t也相同，經(jīng)過時(shí)間，流過兩線圈橫截面的電荷量q＝也相同，故A、C、D三項(xiàng)正確。D錯(cuò)：由法拉第電磁感應(yīng)定律知
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