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秭归一中2015届高三第一轮复习导学案 第十章 第1讲 交变电流的产生和描述 核心知识突破（重温教材 阅读资料 夯实双基） 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置，此位置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置图，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．图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C．图示位置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 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 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？当线圈平面与中性面夹角为时，感应电动势为多少？ 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，求线圈从图示位置转过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。t1=s，线圈中的感应电动势为50V，当t2=s时，线圈中的感应电动势为50V，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