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【重难点】交流电四值的计算与应用【探究一】正弦式交变电流的产生及变化规律例1如图甲所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动若以线圈平面与磁场夹角45时(如图乙)为计时起点,并规定当电流自a流向b时,电流方向为正则下列四幅图中正确的是()变式1如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R
2、10 连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电压表,示数是10 V图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象则()A电阻R上的电动率为20 WBt0.02 s时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos 100t VD通过R的电流i随时间t变化的规律是i1.41cos 50t A【探究二】交流电有效值的求解例2如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲W乙为()A1 B12 C13 D16变式2通过一阻值R100 的电阻的交变电流如图9所示,其周期为
3、1 s电阻两端电压的有效值为()A12 VB4 VC15 VD8 V【探究三】交变电流“四值”的比较例3.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B0.5 T,边长L10 cm的正方形线圈共100匝,线圈总电阻r1 ,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动,角速度2rad/s,外电路中的电阻R4 ,求: (1)感应电动势的最大值;(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60时的瞬时感应电动势;(3)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60的过程中产生的平均感应电动势;(4)交流电压表的示数;(5)线圈转动一周产生的总热量;(6)从图示位置开始的周期内通过R的电荷量 变式3如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动,外电路电阻为R,当线圈由图示位置转过60的过程中,下列判断正确的是()A电压表的读数为 B通过电阻R的电荷量为qC电阻R所产生的焦耳热为Q D当线圈由图示位置转过60时的电流为