第三章第2节 正弦交变电流的描述 高中物理选择性必修二同步复习讲义（教科版2019）(原卷版+解析版)

第三章第2节 正弦交变电流的描述 题型1 交变电流的u-t图像和i-t图像 题型2 产生交变电流的B-t或φ-t图像 题型3 正弦式交变电流的函数表达式及推导 题型4 交变电流峰值的计算和影响因素 题型5 有效值的定义和一般交变电流的有效值 题型6 正弦式交变电流的有效值 题型7 交流电表的读数 题型8 用有效值计算交流电路的电功、电功率和焦耳热 ▉题型1 交变电流的u-t图像和i-t图像 【知识点的认识】 1.用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线．如图（e）、（f）所示． 2.可以直接或间接从图像上读取的物理量有：任意时刻的电压或电流、交变电压或电流的最大值、交变电压或电流的周期、可以求出交变电流或电压的角频率（线圈转动的角速度）、交变电压或电流的表达式、交变电压或电流的有效值等。 1．如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，通过电刷ef给外电阻R供电。如图所示，在轴线OO′两侧的虚线区间中有匀强磁场。取线框处于水平位置时开始计时，关于电流变化的规律，以下图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 2．将阻值为5Ω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所示，下列说法正确的是（　　） A．电路中交变电流的频率为0.25Hz B．通过电阻的电流为A C．电阻消耗的电功率为2.5W D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V 3．某交变电流电压随时间变化的规律如图所示（初始部分为正弦函数的四分之一周期），下列说法正确的是（　　） A．该交变电流的周期为2s B．该交变电流电压的有效值为200V C．将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为 D．将该交变电流加在启辉电压（达到或超过启辉电压后氖管会发光）为200V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1秒钟内发光次数为100次 4．理想环形变压器示意图如图甲所示，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示，，副线圈接一“12V，22W”的电灯，恰好正常发光，图中电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈的匝数比为55：3 B．原、副线圈的磁通量变化率之比为55：3 C．t＝5×10﹣3s时，电压表示数为零 D．电流表的读数为0.01A （多选）5．如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（　　） A．线圈从图1所示位置转过90°时的时刻是图2的计时0点 B．线圈每经过图1所示位置1次，电流方向就改变1次 C．若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是20πV D．若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大 ▉题型2 产生交变电流的B-t或φ-t图像 【知识点的认识】 1.将闭合线圈置于匀强磁场，并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中将产生按正（余）弦规律变化的交流电。 穿过线圈的的磁通量也会按照正（余）弦的规律变化，如下图： 2.交变电流除了可以通过线圈在磁场中做匀速转动切割产生之外，也可以通过穿过线圈的磁感应强度B按正弦函数规律变化（或穿过线圈的磁通量按正弦函数变化）产生。 （多选）6．某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙。绕有线圈的厂形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与灯泡L1相连。假设车轮转动时，摩擦轮与轮胎间不打滑，则（　　） A．磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，通过L1的电流方向为d→L1→c B．磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，L1中的电流逐渐变小 C．车轮转速加倍时L1中的电流也加倍 D．自行 ... ...