答案:(1)大小和方向隨時間周期性變化的電流　(2)最大　(3)零　(4)零　(5)最大　(6)e=Emsin ωt　(7)兩　(8)兩　(9)最大值、頻率、
專題一　交變電流“四值”的計算和應用1.表示電容器的耐壓值時,用峰值(最大值)。2.表示交變電流做功、功率及產(chǎn)生的熱量時,用有效值。3.表示交變電流某一瞬間的電流、電壓、功率時,用瞬時值。4.表示交變電流通過導體截面的電荷量時,用平均值。
例1如圖所示,勻強磁場的磁感應強度B=0.5 T,邊長L=10 cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1 Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω=2π rad/s,外電路電阻R=4 Ω,求:(1)轉(zhuǎn)動過程中感應電動勢的最大值。(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°時的瞬時感應電動勢。(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應電動勢。(4)交流電壓表的示數(shù)。(5)轉(zhuǎn)動一周外力做的功。(6)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°的時間內(nèi)通過R的電荷量為多少?
解析:(1)感應電動勢的最大值Em=NBSω=100×0.5×0.12×2π V=3.14 V。(2)轉(zhuǎn)過60°時的瞬時感應電動勢e=Emcs 60°=3.14×0.5 V=1.57 V。
答案:(1)3.14 V　(2)1.57 V　(3)2.6 V　(4)1.78 V(5)0.8 J　(6)0.087 C
變式訓練1傳統(tǒng)的自行車發(fā)電機內(nèi)部電路如圖甲所示,驅(qū)動軸一端與自行車車輪相連,另一端連接條形永久磁鐵,車輪轉(zhuǎn)動過程中,驅(qū)動軸帶動磁鐵在鐵芯之間勻速轉(zhuǎn)動,發(fā)電機線圈兩端產(chǎn)生的交變電壓波形如圖乙所示。已知波形圖中正負尖峰電壓分別為Um和-Um。兩個相鄰正負尖峰電壓所對應的時間差為Δt,發(fā)電機線圈匝數(shù)為n。以下判斷正確的是(　　)
專題二　交變電流圖像的應用1.交變電流的變化在圖像上能很直觀地表示出來,如圖所示可以判斷出產(chǎn)生這種交變電流的線圈是垂直于中性面位置時開始計時的,表達式為e=Emcs ωt,圖像中A、B、C時刻線圈的位置A、B為中性面,C為線圈平面平行于磁場方向。2.在圖像中可由縱軸讀出交變電流的最大值,由橫軸讀出交變電流的周期或線圈轉(zhuǎn)過的角度θ=ωt。3.由于穿過線圈的磁通量與產(chǎn)生的感應電動勢隨時間變化的函數(shù)關(guān)系是互余的,因此利用這個關(guān)系也可以討論穿過線圈的磁通量的問題。
例2在勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示。產(chǎn)生的交流電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法正確的是(　　)A.t=0.01 s時穿過線框的磁通量最小B.該交流電動勢的有效值為11 VC.該交流電動勢的瞬時值表達式為e=22 cs(100πt) VD.電動勢瞬時值為22 V時,線圈平面與中性面的夾角為45°
變式訓練2(多選)一單匝矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸線勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦式交變電流,其電動勢的變化規(guī)律如圖線a所示,當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,電動勢的變化規(guī)律如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個正弦式交變電流的說法正確的是(　　)A.從圖線可算出穿過線圈磁通量的最大值B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3C.在圖線a和b中,t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零
專題三　變壓器基本規(guī)律的應用解決變壓器問題的幾種思路1.原理思路
3.功率思路理想變壓器的輸入、輸出功率關(guān)系為P入=P出,即P1=P2;當變壓器有多個副線圈時,P1=P2+P3+…。4.電流思路
例3一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上,如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則(　　)
變式訓練3一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω 、1 Ω 和4 Ω,A為理想交流電流表,U為正弦交流電源,輸出電壓的有效值恒定。當開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當S閉合時,電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為(　　)A.2B.3C.4D.5
專題四　遠距離輸電例4交流發(fā)電機兩端電壓是220 V,輸出功率為4 400 W,輸電導線總電阻為2 Ω。試求:(1)用戶得到的電壓和功率各多大?輸電損失功率多大?(2)若發(fā)電機輸出端用1∶10的升壓變壓器升壓后,經(jīng)同樣輸電導線輸送,再用10∶1的降壓變壓器降壓后供給用戶,則用戶得到的電壓和功率又是多大?
由U=U用+IR得用戶得到的電壓為U用=U-IR=220 V-20×2 V=180 V由P=P用+I2R得用戶得到的功率為P用=P-I2R=4 400 W-202×2 W=3 600 W輸電損失功率為P損=I2R=202×2 W=800 W。 (2)輸電線路示意圖如圖所示

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