2．判一判(1)若交變電流是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)形成的，則交變電流的周期也就是線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期。( )(2)若交變電流的周期T＝0.02 s，則其頻率為f＝50 Hz。( )(3)若交變電流的周期T＝0.02 s，則發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度ω＝100π rad/s。( )3．想一想為什么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器總是每間隔0.02 s打一次點(diǎn)？提示：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是交變電流，f＝50 Hz，T＝0.02 s，所以每間隔0.02 s打一次點(diǎn)。
二、峰值和有效值　交變電流的圖像1．填一填(1)峰值①定義：交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值，電動(dòng)勢(shì)、電流和電壓的峰值分別用Em、Im、Um表示。②應(yīng)用：交變電壓的峰值不能 電容器、二極管等元件所能承受的最大電壓。(2)有效值①定義：讓交變電流和恒定電流分別通過相同阻值的 ，如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量 ，那么這一恒定電流的數(shù)值稱為交變電流的有效值。交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電流和電壓的有效值分別用E、I和U表示。
(3)用圖像描述交變電流
(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，交變電流恰好完成一次周期性變化。(2)從線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度來說，周期就是線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間；頻率就是線圈在磁場(chǎng)中單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。(3)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電動(dòng)勢(shì)、電流都按正(余)弦規(guī)律變化一次。
【素養(yǎng)訓(xùn)練】1．關(guān)于交變電流的周期和頻率，下列說法中正確的是(　　)A．正弦式交變電流最大值連續(xù)出現(xiàn)兩次的時(shí)間間隔等于周期B．1 s內(nèi)交變電流出現(xiàn)最大值的次數(shù)等于頻率C．交變電流方向變化的頻率為交變電流頻率的2倍D．50 Hz的交變電流，其周期等于0.05 s
2．電流方向每秒改變100次的交變電流，它的周期和頻率分別是(　　)A．0.01 s和100 Hz　　　　　B．0.01 s和50 HzC．0.02 s和50 Hz D．0.02 s和100 Hz解析：一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，所以f＝50 Hz，則T＝0.02 s，故C正確。答案：C　
3．如圖所示為教學(xué)演示用交流發(fā)電機(jī)。以不太快的速度搖動(dòng)發(fā)電機(jī)，與發(fā)電機(jī)相連的小燈泡將一閃一閃發(fā)光。現(xiàn)將搖動(dòng)速度加倍，下列分析正確的是 (　　)A．小燈泡閃光周期將加倍，亮度增大B．小燈泡閃光頻率將加倍，亮度增大C．小燈泡閃光頻率將不變，亮度增大D．小燈泡閃光頻率將加倍，亮度不變解析：搖動(dòng)速度加倍，則轉(zhuǎn)速變大，產(chǎn)生交流電的頻率增加，可知小燈泡閃光頻率將加倍；感應(yīng)電流的大小與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越大，輸出的電流也越大，則燈泡的亮度增大，故選B。答案：B　
探究(二)　　交變電流有效值的理解和計(jì)算[問題驅(qū)動(dòng)]如圖所示，將一個(gè)恒定電流和一個(gè)交變電流分別通過同一個(gè)燈泡，若發(fā)現(xiàn)兩種情況下小燈泡的亮度是相同的，則說明所通過的恒定電流和交變電流間存在怎樣的關(guān)系？提示：恒定電流的值等于交變電流的有效值?！　　　?
【重難釋解】1．交變電流有效值的定義(1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。(2)等效是指恒定電流和交變電流，在相同的時(shí)間內(nèi)，在相同的電阻上產(chǎn)生的熱量相同。(3)通常所說的交變電流的電壓、電流，用電表測(cè)量的交變電流的電壓、電流，以及用電器的額定電壓、額定電流，還有保險(xiǎn)絲的熔斷電流，都是指其有效值。
3．五種常見電流的有效值
典例2　一只電阻分別通過四種不同形式的電流，電流隨時(shí)間變化的情況如下列各選項(xiàng)所示，在相同時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生熱量最大的是(　　)
【素養(yǎng)訓(xùn)練】1．下列提到的交流電，哪個(gè)指的不是交流電的有效值(　　)A．交流電壓表的示數(shù)B．保險(xiǎn)絲的熔斷電流C．電容器的擊穿電壓D．電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定電壓解析：交流電表的示數(shù)，是有效值；保險(xiǎn)絲的熔斷電流，也是有效值；電容器的擊穿電壓，是指最大值；電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定電壓，也是有效值。題目要選擇不是有效值的選項(xiàng)，故選C。答案：C　
【重難釋解】正弦式交變電流的四值對(duì)比
　典例3 在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)正方形閉合線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線圈的匝數(shù)為N＝100匝，邊長(zhǎng)為20 cm，電阻為10 Ω，轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f＝50 Hz，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T，求：(1)外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率；(2)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至線圈平面與中性面的夾角為30°時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的大小；(3)線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成60°角的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量。
應(yīng)用交變電流四值的三點(diǎn)提醒(1)研究電容器是否被擊穿時(shí)，應(yīng)用交變電流的峰值(最大值)，因?yàn)殡娙萜魃蠘?biāo)明的電壓是電容器長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)所能承受的最大電壓。(2)研究電功、電功率和電熱時(shí)，只能用有效值。(3)研究通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量時(shí)，要用平均值。
3．(2019·天津高考)(多選)單匝閉合矩形線框電阻為R，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線框的磁通量Φ與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是(　　)
一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維1．如圖1所示，一個(gè)半徑為r的半圓形線框，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。M和N是兩個(gè)集流環(huán)，負(fù)載電阻為R，線框電阻為R0，摩擦和其他部分的電阻均不計(jì)。從圖示位置開始計(jì)時(shí)：
A．交流電流表的示數(shù)是0.002 AB．電阻R的發(fā)熱功率是0.4 WC．該交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的周期為0.2 sD．當(dāng)線圈平面和磁場(chǎng)方向平行時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流為0

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第二節(jié) 描述交變電流的物理量

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