物理 第二章 交变电流 习题课：交变电流的产生及描述 教科版选修32.ppt

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1、习题课：交变电流的产生及描述第二章交变电流1.进一步熟悉交变电流的产生过程，能够求解交变电流的瞬时值.2.进一步理解交变电流图像的物理意义.3.知道交变电流“四值”的区别，应用“四值”求解相关问题.目标定位三、有效值的计算二、平均值及电荷量的求解栏目索引一、交变电流的瞬时值及图像问题对点检测 自查自纠四、交变电流“四值”的综合应用一、交变电流的瞬时值及图像问题例例1如图1所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图像，根据图像可知()A.此感应电动势的瞬时表达式为 e200sin(0.02t)VB.此感应电动势的瞬时表达式为 e200sin(100t)VC.t0.

2、01 s时，穿过线圈的磁通量为零D.t0.02 s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大图1Bn典例精析返回总结提升答案二、平均值及电荷量的求解n典例精析例例2发电机的转子是匝数为100匝、边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度B0.05 T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以100 rad/s的角速度转动，当线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈和外电路的总电阻R10.(1)写出交变电流的瞬时值表达式.解析答案解析解析感应电动势的最大值为EmnBS1000.050.20.2100 V20 V，答案答案i2sin(100t)A返回方法总结解析答案答案答案1102 C三、有效值的计算例例3有

3、两个完全相同的电热器，分别通以如图2甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流.求这两个电热器的电功率之比.n典例精析图2解析答案例例4如图3所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u20 sin(100t)V，则加在R2上的电压有效值为()解析答案图3A.10 V B.20 VC.15 V D.5 V解析解析由二极管的单向导电性可知，若二极管导通，加在R2上的电压波形为半个周期，最大值为20 V，若二极管截止，R1、R2串联，则R2上的电压半个周期最大值为10 V.由有效值的定义可得加在

4、R2上的电压有效值为5 V，选项D正确.D返回总结提升四、交变电流“四值”的综合应用n典例精析例例5如图4所示，在匀强磁场中有一个内阻r3、面积S0.02 m2的半圆形导线框可绕OO轴旋转.已知匀强磁场的磁感应强度B T.若线框以100 rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6 V，12 W”的小灯泡供电，则：图4(1)若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；解析答案解析答案(2)从图示位置开始，线框转过90的过程中，通过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？(3)由题目所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡的实际功率为多大？总结

5、提升解析答案返回 对点检测 自查自纠1234解析答案1.(图像信息分析)某正弦式交流电的电流i随时间t变化的图像如图5所示.由图可知()A.电流的最大值为10 AB.电流的有效值为10 AC.该交流电的周期为0.03 sD.该交流电的频率为0.02 HzB图5解析答案2.(有效值的理解和计算)下列各图中电流的有效值为 的是()1234B12343.(有效值的理解和计算)如图6所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为()解析答案图6解析解析感应电动势

6、的最大值EmnBS1000.50.122 V3.14 V.12344.(交变电流“四值”的应用)如图7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abcd共100匝，线圈电阻r1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度2 rad/s，外电路电阻 R4，求：(保留三位有效数字)(1)转动过程中感应电动势的最大值.图7答案答案3.14 V解析答案1234(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60角时的瞬时感应电动势.答案答案1.78 V解析解析转过60时的瞬时感应电动势eEmcos 603.140.5 V1.57 V.答案答案1.57 V(3)交流电压表的示数.解析答案解析解析电压表示数为外电压的有效值1234解析答案返回答案答案0.086 6 C本课结束