1、 主备人:王业红 审核人:王爱国【学习目标】1.能掌握交变电流的产生和描述,会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算【梳理基础知识】一、交变电流的产生和变化规律1交变电流大小和方向都随时间做 变化的电流其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。2正弦交变电流的产生和图象(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕 向的轴匀速转动(2)中性面定义:与磁场方向 的平面特点a线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量 ,磁通量的变化率为零,感应电动势为 b线圈转动一周, 次经过中性面线圈每经过 一次,电流的方向就改变一次(3)图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从
2、中性面位置开始计时,其图象为 曲线二、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值1周期和频率(1)周期(T):交变电流完成 (线圈转一周)所需的时间,公式T.(2)频率(f):交变电流在1 s内完成周期性变化的 单位是赫兹(Hz)(3)周期和频率的关系:T或f.2正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律:e (2)负载两端的电压u随时间变化的规律:u (3)电流i随时间变化的规律:i 其中等于线圈转动的角速度,Em 3交变电流的瞬时值、峰值、有效值(1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数(2)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的 ,也叫最大值(3
3、)有效值:跟交变电流的热效应等效的 电流的值叫做交变电流的有效值对正弦交变电流,其有效值和峰值的关系为:E ,U , I .(4)平均值:是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值【基础自测】1关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是()A线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,感应电动势的方向不变B线圈每转动一周,感应电流的方向改变一次C线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都改变一次D线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都改变一次2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呈正弦函数关系,如图所示此线圈与
4、一个R10 的电阻构成闭合电路,电路中的其他电阻不计下列说法正确的是()A交变电流的周期为0.125 s B交变电流的频率为8 Hz C交变电流的有效值为 A D交变电流的最大值为4 A3如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先、后两次转速之比为32C交流电a的瞬时值表达式为u10sin 5t (V)D交流电b的最大值为5 V4如图所示为一交变电流的电压随时间变化的图象,正半轴是正弦曲线的一个部分,则此交变电流的电压的有效值是
5、()A. V B5 V C. V D3 V5、电阻R1、R2与交流电源按照如图甲所示方式连接,R110 、R220 .合上开关S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示则()A通过R1的电流的有效值是1.2 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流的有效值是1.2 ADR2两端的电压有效值是6 V6.一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦式交流电源上,其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为()A 5 V B5 V C10 V D10 V7如图所示,边长为L0.2 m的正方形线圈abcd,其匝数n10,总电阻为r2 ,外电路的电阻为R8 ,ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度B1 T,若线圈从图示位置开始,以角速度2 rad/s绕OO轴匀速转动则以下判断中正确的是()A在t时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,但此时磁通量随时间变化最快B闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e0.8sin 2tC从t0时刻到t时刻,电阻R上产生的热量为Q3.2104 JD从t0时刻到t时刻,通过R的电荷量q0.02 C