2022-2022学年高中物理第2章交变电流与发电机本章优化总结精练含解析沪教版选修3-2.doc

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1、本章优化总结描述交变电流的物理量12/T2f2交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值3正弦交流电的有效值与峰值之间的关系是：U，I对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求(1)电器设备上标注的额定值是有效值；(2)交流电表测量的是交流的有效值；(3)如果没有特别强调，交流的数值指的都是有效值；(4)计算某一时间段的功率，要用有效值，计算某一时刻的功率，要用瞬时值，计算通过某个截面的电荷量，要用平均值如下图，N50匝的矩形线圈abcd，ab边长l120 cm，ad边长l225 cm，放在磁感应强度B04 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴以n

2、3 000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r1 ，外电路电阻R9 ，t0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里求：(1)t0时感应电流的方向；(2)感应电动势的瞬时值表达式；(3)线圈转一圈外力做的功；(4)从图示位置转过90的过程中流过电阻R的电荷量解析(1)根据右手定那么，线圈感应电流方向为adcba(2)线圈的角速度2n100 rad/s图示位置的感应电动势最大，其大小为EmNBl1l2代入数据得Em314 V感应电动势的瞬时值表达式eEmcos t314cos 100t V(3)电动势的有效值E线圈匀速转动的周期T002 s线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的

3、大小，即WI2(Rr)TT代入数据得W986 J(4)从t0起转过90过程中，t内流过R的电荷量qt代入数据得q01 C答案(1)感应电流方向沿adcba(2)e314cos 100t V(3)986 J(4)01 C瞬时值、平均值、有效值的应用(1)研究交变电流某一时刻的电流、电压或某一时刻线圈受到的安培力时，只能用瞬时值(2)不仅热量的计算用有效值，与热效应有关的计算，如保险丝的熔断电流都必须用有效值一矩形线圈有100匝，面积为50 cm2，线圈内阻r2 ，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从线圈平面与磁场平行时开始计时，磁感应强度B05 T，线圈的转速n1 200 r/min，外

4、接一用电器，电阻为R18 ，试写出R两端电压瞬时值的表达式解析角速度2n2 rad/s40 rad/s，最大值EmNBS100055010440 V10 V，线圈感应电动势eEmcos t10cos(40t) V，由闭合电路欧姆定律I A，故R两端电压URI1810cos(40t) V，即U9cos(40t) V答案U9cos(40t) V交变电流的图像交变电流I随时间t的变化规律不再是简单的正比例(线性)关系，故需借助图像法来分析研究，这比单纯地用代数方法显得更为直观、简捷分析物理图像的要点：一看：看“轴、看“线、看“斜率、看“点、看“截距、看“面积、看“拐点，并理解其物理意义二变：掌握“图

5、与图“图与式和“图与物之间的变通关系对于正弦交变电流的变化规律，不应只从其随时间按正弦规律变化这一点去认识，还应看到交流的电动势随线圈在匀强磁场中随空间位置的变化而变化，随线圈的磁通量变化而变化三判：在此根底上进行正确的分析和判断图甲、图乙分别表示两种电压的波形其中图甲所示电压按正弦规律变化以下说法正确的选项是()A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值相等C图甲所示电压的瞬时值表达式为：u311sin(100t) VD图甲所示电压的瞬时值表达式为：u311sin(50t) V思路点拨 根据图像特点判断最大值、有效值和周期，利用交变电流规律写出瞬时值解析根据交流电的概念，大小和方向都

6、随时间做周期性变化的电流就是交流，因此都是交流，所以A不正确；有效值E只对正弦交流电适用，所以B不正确；图甲所示电压的最大值是Um311 V，周期T2102 s，那么100 rad/s，电压的瞬时值表达式为：uUmsin t311sin 100t V，所以C正确，D不正确答案C一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，那么以下说法中正确的选项是()At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt001 s时刻，的变化率最大Ct002 s时刻，交变电流的电动势到达最大D该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙所示解析学会解读图像是解题的关键由图甲可知t0和t002 s时刻值最大，线圈平面恰好处在中性面的位置，感应电动势应为零，应选项A、C错；t关系图像在t001 s和t003 s时刻切线的斜率最大，即的变化率最大，交变电流的感应电动势到达最大值，应选项D错，B对答案B3