1、高考资源网（） 您身边的高考专家3.2交变电流是怎么产生的学案2知识梳理1_叫做交流电；_叫做正弦交流电。2线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最_,磁通量的变化率最_，感应电动势最_线圈中的电流方向要发生改变; 线圈平行于中性面时，穿过线圈的磁通量最_,磁通量的变化最_，感应电动势最_。3交变电流的瞬时值：如线圈在中性面位置计时时，瞬时电动势e=_，瞬时电压u=_，瞬时电流i=_；如线圈平行于磁场时计时，则瞬时电动势 e=_;瞬时电压u=_;瞬时电流i=_。4交变电流的有效值：它是根据电流的_正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是：E有= _,U有=_,I=_典型例题【例1】一矩形线圈，绕垂直
2、于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是 （ ）At1时刻通过线圈的磁通量为零Bt2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大Ct3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大解析：t1、t3时刻线圈中的感应电动势e=0，即为线圈经过中性面的时刻，此时线圈的磁通量为最大，但磁通量的变化率却为零，所以选项A、C不正确。t2时刻e=-Em，线圈平面转至与磁感线平行，此时通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却最大，故B也不正确。每当e变换方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通过线圈的磁通量的绝对值为最大
3、，故D正确。答案：D。【例2】在匀强磁场中有一矩形线圈，从中性面开始绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动时，产生的交变电动势可以表示为e=Emsint。现在把线圈的转速增为原来的2倍，试分析并写出现在的交变电动势的峰值、交变电动势的瞬时值表达式，画出与其相对应的交变电动势随时间变化的图象。解析：当线圈的转速增为2倍时，角速度变为两倍，即=2，据交变电动势的峰值表达式Em=BS，因B、S不变，此时最大值 Em=BS2=2Em。现在的交变电动势的瞬时值表达式为：e=Emsint=2Emsin2t该交变电动势随时间变化的图象如图所示。【例3】 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2 T，匝数n=6的矩形
4、线圈abcd绕中心轴OO匀速转动，角速度=200 rad/s。已知ab=0.1 m，bc=0.2 m，线圈的总电阻R=40，试求：（1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值；（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）画出感应电流的瞬时值i随t变化的图象；（4）当t=30时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值是多大？解析：（1）因为线圈匀速转动，感应电动势的最大值就出现在图示位置Em=nBS=620.10.2200 V=48 V感应电流最大值Im= A=1.2 A（2）感应电动势的瞬时值表
5、达式：e=Emsint=48sin200t V（3）i-t图象如图所示。（4）当线圈从图示位置转过30角时，穿过线圈的磁通量和感应电动势e分别为：=BL1L2sin30=20.10.2Wb=0.02 Wbe=48sin30V=48V=24 V由欧姆定律可得此时电流瞬时值为：i= A=0.6 A（5）线圈从图示位置转过的过程中，磁通量的变化为=BS线圈转过所用的时间t=此过程中交变电动势的平均值 =n48 V30.6 V。巩固练习1如图所示各图线中表示交变流电的是 （ ） 答案：BCD点评：交流电的大小和方向作周期性变化2交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时，下列说法中正确的是 （ ）A电
6、流将改变方向 B磁场方向和线圈平面平行C线圈的磁通量最大 D线圈产生的感应电动势最大答案：AC3矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生交变电流，当线圈平面与磁感线方向垂直时穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势e的大小正确的是 （ ）A最大，e最大 B最小，e最小C最小，e最大 D最大，e最小答案：D点评：中性面是线圈平面与磁感线垂直4关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是 （ ）A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D线圈转动一
7、周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次答案：C点评：将线圈在匀强磁场中转动一周进行判断5一束带电粒子沿着通有交流电的螺线管中心轴射入管内，则粒子在管内的运动状态是A往复运动 B匀速直线运动C匀加速直线运动 D匀速圆周运动解析：尽管有交流电通过螺线管导致管内的磁场强弱、方向做周期性变化，但是管内的磁感线始终与中心轴平行，因此，带电粒子在管内不受洛伦兹力的作用。答案：B点评：管内的磁感线平行于轴线6如图所示，一个位于xOy平面内的矩形线圈abcd，处在匀强磁场中，线圈的四个边分别与x、y轴平行，当线圈绕Ox轴匀速转动到与xOy平面重合时，线圈中感应电流方向为abcda，并且电流最大.那么关于磁场方向及线圈转动方向（沿x轴负方向观察），下述说法中正确的是A.磁场方向沿x轴正方向，线圈顺时针转动B.磁场方向沿y轴正方向，线圈逆时针转动C.磁场方向沿z轴正方向，线圈逆时针转动D.磁场方向沿y轴正方向，线圈顺时针转动解析：线圈绕Ox轴匀速转动，且有最大值出现，故磁感应强度B方向必定不是沿x轴方向（若是，无感应电流产生）；也不是沿z轴方向（若是，此时感应电流最小）；只能是沿y轴方向，可根据楞次定律（或右手定则）判定磁感应强度方向为y轴正方向.答案：B高考资源网版权所有，侵权必究！
