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(共34张PPT)
5.1
交变电流
甲
乙
丙
丁
戊
正弦交变电流的产生及变化规律
1.交流电产生过程中的两个特殊位置
2.正弦式交变电流的变化规律
磁通量：Φ＝Φmcos
ωt；电动势：e＝Emsin
ωt；电流：i＝Imsin
ωt。
学案题．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势
e
AD
－t
图象如图
2－1－5
所示，则在以下时刻正确的是(
)
A．t1、t3
线圈通过中性面
B．t2、t4
线圈中磁通量最大
C．t1、t3
线圈中磁通量变化率最大
D．t2、t4
线圈平面与中性面垂直
图
2－1－5
一矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势
e
随时间
t
变化的情况如图所示．下列说法正确的是（
）
A．此交流电的频率为
0.5
Hz
B．此交流电的电动势有效值为
2
V
C．t＝0.01
s
时，线圈平面与磁场方向垂直
D．t＝0.02
s
时，线圈磁通量变化率为零
CD
1.如图5甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是(　　)
A.乙图中0～t1时间段对应甲图中①至②图的过程
B.乙图中t3时刻对应甲图中的③图
C.若乙图中t4等于0.02
s，则1
s内电流的方向改变50次
D.若乙图中t2等于0.02
s，则交流电的频率为50
Hz
答案　A
2.如图6所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B＝1
T，线圈所围面积S＝0.1
m2，转速12
r/min。若从中性面开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为(　　)
A.e＝12πsin
120t(V)
B.e＝24πsin
120πt(V)
C.e＝0.04πsin
0.4πt(V)
D.e＝0.4πcos
2πt(V)
3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图7甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则(　　)
A.t＝0.005
s时线框的磁通量变化率为零
B.t＝0.01
s时线框平面与中性面重合
C.线框产生的交变电动势有效值为311
V
D.线框产生的交变电动势频率为100
Hz
图7
3.正弦交流电有效值与最大值之间的关系
说明：
（1）只适用于正弦或余弦交流电；
（2）交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；
（3）交流电流表和交流电压表的读数是
有效值
．（4）求功、功率或电热(熔断电流)时必须用有效值。
1.一个匝数为100匝，电阻为0.5
Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图9所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为(　　)
A.5
A
B.2
A
C.6
A
D.5
A
图9
AD
2.(2018·南京、盐城一模)一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是(　　)
A.10
V
B.20
V
C.15
V
D.14.1
V
图10
1.(2015·四川理综，4)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图11所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(　　)
2．如图1所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时(　　)
A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势
C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→a
D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
3．(多选)如图4所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2
Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°角时的感应电流为1
A。那么(　　)
Ac
2.(2018·湖南邵阳二中月考)(多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图12所示。由图可知(　　)
完全达标：
如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈接入一电压为U＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5
Ω的负载电阻．若U0＝220
V，ω＝100π
rad/s，则下述结论正确的是
(　
　)
A．副线圈中电压表的读数为55
V
B．副线圈中输出交变电流的周期为
0.01s
C．原线圈中电流表的读数为0.5
A
D．原线圈中的输入功率为110
W
如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器原副线圈上，已知原副线圈匝数比为
n1：n2
=2:1
电源电压为U，则（
）
A、通过A
、B灯的电流之比为IA:IB=2：1
B、灯泡A、B两端的电压之比为UA:UB=1:2
C、灯泡A、B消耗的功率之比为PA:PB=1:1
D、原副线圈电压之比为U1：U2=2：1
A
n2
n1
B
U1
变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系
1.输入功率P1由输出功率P2决定；
P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
A.
U
增大、I
增大、P1
增大
C.
U
减小、I
减小、P1
减小
D.
U
不变、I
减小、P1
不变
B.
U
不变、I
减小、P1
增大
练5、
如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I
和用电器上R1的功率P1将分别是：
D
如图2所示是通过变压器降压给用户供电的示意图。输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。两条输电线总电阻用R0表示。当负载增加时，则(　　)
A．电压表V1、V2的读数几乎不变
B．电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小
C．电压表V3的读数增大，电流表A2的读数增大
D．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变
AD
6、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,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最小
C

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