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秭归一中2015届高三第一轮复习导学案
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一、正弦交变电流的产生及其描述
1．交变电流的定义：大小和方向都随时间周期性变化的电流。
2．正弦交变电流的产生：在匀强磁场中使垂直于磁场方向的轴匀角速度转动的线圈产生正弦交变电流（不论线圈形状，也不论转轴是否在中央）。 3．正弦交变电流变化规律：
（1）中性面；线圈平面与磁场垂直的位臵，此位臵Φmax，（ΔΦ/Δt）min，交变电流在此改变方向，线圈转一周电流方向改变两次。
（2）线圈从中性面起转e为 4．描述交变电流的物理量： （1）瞬时值：（e、i、u、） （2）最大值：表示交变电流的强弱或电压高低Em为 ,电容器的耐压值与交变电流的最大值对应。
（3）有效值：表示交变电流产生的效果（从热效应定义），铭牌标的额定电压、额定电流、交流电表的读数、熔断丝的读数等都是有效值，凡是涉及热量、热功率的都用有效值。 （4）角速度，周期和频率：表示交变电流变化的快慢 二、感抗、容抗 1．感抗
（1）含义：表示电感线圈对交变电流阻碍作用的大小 （2）成因；线圈中自感电动势对原电流的阻碍作用。
（3）大小： （4）作用：通直流、阻交流（低频扼流圈），通低频、阻高频（高频扼流圈） 2．容抗
（1）含义；表示电容器对交变电流阻碍作用的大小
（2）成因；电容器在交变电流变化过程中，两极板上形成了与电源两极性相反的电压，导致对交变电源所产生电流的阻碍作用
（3）大小： （4）作用：通交流、隔直流，通高频、阻低频 三、基础训练
1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时 ( ) A．线圈平面与磁感线方向平行 B．通过线圈的磁通量达到最大值 C．通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D．线圈中的电动势达到最大值
2．如图所示为演示交变电流产生的装臵图，关于这个实验，正确的说法是 ( ) A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B．图示位臵为中性面，线圈中无感应电流 C．图示位臵ab边的感应电流方向为a→b
D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
第十章 第1讲 交变电流的产生和描述
1
3．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2 V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e＝________ V，电动势的峰值为________ V，从中性面起经148 s，交流电动势的大小为________ V.
4．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻，线圈平面与纸面重合(如图2所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是 ( )
5．矩形线圈，绕垂直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( )
A．t1时刻通过线圈的磁通量为零
B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大
10
6．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为 r/min，在转动过
π
程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.03 Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？当
π
线圈平面与中性面夹角为时，感应电动势为多少？
3
7．如图所示，匝数为n，面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中匀速转动，角速度为ω，求线圈从图示位臵转过180°时间内的平均感应电动势．
8．一个在匀强磁场中绕垂直于磁感应线的轴匀速转动的矩形线圈，当线圈转至中性面时开始计时。
11t1=60s，线圈中的感应电动势为50V，当t2=30s时，线圈中的感应电动势为503V，求：（1）感应电
动势的最大值；（2）线圈转动的角速度的大小；（3）线圈中感应电动势的瞬时表达式
9. 一个线圈共有N匝，总电阻为r，两端通过滑环外接一个定值电阻R，位于线圈平面内的转轴垂直于匀强磁场方向，线圈绕轴以角速度ω匀速转动，在转动过程中穿过线圈所围面积的磁通量最大值为φ，求：（1）闭合电路中电流的有效值（2）线圈从磁通量最大转到磁通量最小的过程中，通过R的电量q （3）外力的功率
2
秭归一中2015届高三第一轮复习练案
第十章 第1讲 交变电流的产生和描述 1．矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是
( )
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零
2.(2012〃茂名二模)如图10－1－17所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交流电，在图示位臵开始计时，则下列说法正确的是( )． A．t＝0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感生电流最大 B．t＝(T为周期)时感生电流沿abcda方向
4
C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍 D．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍 3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e＝220 2sin 100πt(V)，那么 ( )．
A．该交变电流的频率是100 Hz B．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直 1
C．当t＝ s时，e最大 D．该交变电流电动势的有效值为220 2 V
200
4．将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图10－1－19所示．下列说法正确的是 ( ) A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B．通过电阻的电 流为2 A C．电阻消耗的电功率为2.5 W
D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V
图10－1－19
5．如图10－1－21所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕对称轴OO′匀速转动，角速度为ω.空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.若闭合线圈的总电阻为R，则
( )．
A．线圈中电动势的有效值为2
NBL2ω 2
图10－1－17
T图10－1－21
12
B．线圈中电动势的最大值为NBLω
2
C．在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流
3
12
D．当线圈转到图中所处的位臵时，穿过线圈的磁通量为NBL
2
6．如图10－1－22所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是
( )．
A．S断开时，电压表读数为B．S断开时，电压表读数为2
BωL2 22
BωL2 8
图10－1－22
2
22
C．S闭合时，电流表读数为BωL
10rπBLD．S闭合时，线框从图示位臵转过过程中流过电流表的电荷量为 27r7．如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长l1＝0.4 m，ad和bc边长
l2＝0.2 m，匝数n＝100匝，它在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁
场方向的轴OO′匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10 V，开关S闭合时，外电路上标有“10 V、10 W”的灯泡恰好正常发光，求：
(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度？(线圈的电阻不计) (2)S闭合后，当导线框从图示位臵转过θ＝60°时的过程中通过灯泡的电荷量？
8．如图10－1－25所示的是一个匝数n＝10的线圈在匀强磁场中沿垂直于磁场方向的固定轴转动时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像．根据图像回答下列问题： (1)关于线圈中的感应电动势，以下说法正确的是 ( )． A．在t1＝0.1 s时，线圈中的感应电动势最大 B．在t2＝0.2 s时，线圈中的感应电动势最大 C．在t3＝0.3 s时，线圈中的感应电动势改变方向 D．在t4＝0.4 s时，线圈中的感应电动势改变方向 (2)线圈中的最大感应电动势多大？
(3)在t1＝0.1 s时刻和t2＝0.2 s时刻，线圈中磁通量的变化率各是多少？
(4)设t＝0时感应电动势为正值，画出感应电动势随时间变化的图像，并写出感应电动势的瞬时值表达式．
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图10－1－25