高二物理教案-交变电流

高二物理教案-交变电流
高二物理教案-交变电流

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高二物理教案:交变电流

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34说明:交流发电机是由定子和转子构成,有的发电机的磁体转动,线圈不动;有的发电机的磁体转动,线圈不动。

问:无论是线圈转动,还是磁体转动,转子的作用是什么?(转子的

转动使得穿过线圈的磁通量发生变化)

演示实验

实验仪器:交流发电机、电灯、电流表

实验过程:将交流发电机、电灯、电流表连接成电路,摇动交流发电

实验现象:显示的电压图象为正弦曲线

说明:严格的数学分析表明,电网中的交变电流,它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化,这样的电流称之为正弦式电流

问:如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压?(i=Imsinωtu=Umsinωt)

说明:Im、Um分别是电流和电压的值,叫做交流的峰值

说明:交变电流的大小和方向在不断地变化,我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期,通常用T表示,它的单位是秒。交流在1s内发生周期性变化的次数,叫做交流的颇率通常用f表示,

称做交流电压、电流的有效值)

说明:经过实验和理论分析表明有效值和值之间存在着这样的关系:Ie=Im/√2Ue=Um/√2

其中Ue、Ie分别代表交流电压、电流的有效值

说明:在各种使用交变电流的电器设备上,所标注的额定电压、额定

电流值,都是交流的有效值。

四、交流能够通过电容器

说明:当电容器上两端连接直流电源时,正负电荷聚集在极板上,不能移动,因此电路中不会形成长时间的电流,因此我们说电容器具有

1

2、直流电流:方向不变的电流称之为直流

二、交流的变化规律

1、正弦式电流:电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流

i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的值

2、周期T:交流完成一次周期性变化所用的时间单位:秒

频率f:交流在1s内发生周期性变化的次数单位:赫兹符号:Hz

换算关系:T=1/f

三、交流的有效值

1

2:交流

高中物理选修3-1电场强度练习题测试题复习题

高二物理同步训练试题解析 一、选择题 1.关于电场线的叙述,下列说法正确的是() A.电场线是直线的地方一定是匀强电场 B.电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向 C.点电荷只受电场力作用时,加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合 D.画有电场线的地方有电场,没画电场线的地方就不存在电场 答案:C 2.一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F,这点的电场强度为E,在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是() 图1-3-14 解析:选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关,A、B错误;检验电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D 正确. 3. 图1-3-15 如图1-3-15所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则() A.A、B两处的场强方向相同 B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E B C.电场线从A指向B,所以E A>E B D.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定 解析:选AD.电场线的切线方向指场强方向,所以A对;电场线的疏密程度表示场强大小,只有一条电场线的情况下不能判断场强大小,所以B、C错误,D正确. 4.点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量分别为4Q和Q,在A、B连线上,如图1-3-16所示,电场强度为零的地方在() 图1-3-16 A.A和B之间B.A的右侧 C.B的左侧D.A的右侧及B的左侧 解析:选C.因为A带正电,B带负电,所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反,因为Q A>Q B,所以只有B的左侧,才有可能E A与E B等大反向,因而才可能有E A

高中物理-《交变电流》专题复习试卷

高中物理-《交变电流》专题复习试卷 第I卷选择题 一、选择题(每小题4分,共48分)。 1、如图(a)为电热毯的示意图,电热丝接在U=311sin100πt(V)的交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过理想二极管,使输入电压变为图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时电压表的示数约为() A、110V B、156V C、220V D、211V 2、如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下 一级,那么关于该电路中各器件的作用,下列说法中不正确 的有( ) A.L在此的功能为通直流,阻交流 B.L在此的功能为通低频、阻高频 C.C1在此的功能为通交流,隔直流 D.C2在此的功能为通高频、阻低频 3、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R.与R并联的是一个理想交流电压表, D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电

阻为无穷大)。在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100πt (V),则交流电压表示数为 A.10V B.20V C.15V D.14.1 V 4、图中闭合铁芯上绕有两组线圈,金属棒可在平行金属导轨上沿导轨滑行,若电流计G中电流方向向下,则导体棒的运动可能是() A.向左匀速运动 B.向右匀速运动 C.向左匀加速运动 D.向右匀加速运动 5、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2 =3 :1,L 1 、L 2 为两只相 同的灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C=10μF。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时,下列说法中正确的是() A.灯泡L 1一定比L 2 暗 B.副线圈两端的电压有效值为12 V C.因电容器所在支路处于断路状态,故无电流通过二极管D.二极管D两端反向电压最大值是12V

高中物理之交变电流知识点

高中物理之交变电流知识点 交变电流 发电机产生的电动势是随时间做周期性变化的,因而用电器中的电流,电压也做周期性变化,这样的电流就做交流电流,简称交流(AC)。 方向不随时间变化的电流称为直流。(DC) 交变电流的产生 1、实验装置:如图所示,当磁场中的线圈转动时,流过电流表的电流方向就会发生改变,产生交变电流。 定义:大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫交变电流。 过程分析 如图所示为线圈abcd在磁场中绕轴OO'转动时的截面图,ab和cd两个边要切割磁感线,产生电动势,线圈上就有了电流(或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流)。

具体分析可从下图中看出,图①时,导体不切割磁感线,线圈中无电流; 图②时,导体垂直切割磁感线,线圈中有电流,且电流从a 端流入; 图③同图①; 图④中电流从a端流出,这说明电流方向发生了改变。 线圈每转一周,电流方向改变两次,电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻(或者说磁通量最大的时刻)。由于线圈转一周的过程中,线圈的磁通量有两次达到最大,故电流的方向在线圈转一周的过程中改变两次,我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫做中性面。 线圈转至中性面时,虽然磁通量最大,但磁通量的变化率却最小等于零(导体不切割磁感线)。

线圈垂直中性面时,虽然磁通量等于零,但是磁通量的变化率却最大。 中性面 (1)中性面:指与磁感线垂直的平面。 (2)特点 ①当线圈处于中性面时,磁通量最大,磁通量变化率为零,ε=0,各边均不切割磁感线。 ②当线圈转至中性面时,电流方向发生改变。 ③线圈转动一周,电流方向改变两次。 (3)当线圈垂直中性面时,=0,但磁通量变化最快,v⊥B,感应电动势最大. 交变电流的变化规律 交变电流的数学表示式 如图所示,当线圈abcd经过中性面时开始计时,ab和cd边产生的电动势均为BLvsinωt,则此时整个线圈中的电动势为 或写为

高中物理交变电流复习课(详细)

专题一 交变电流的产生和图像 1、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0.25 Hz B C .电阻消耗的电功率为2.5 W D .用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知( ) A .该交流电的电压瞬时值的表达式为u =100sin (25t )V B .该交流电的频率为25 Hz C .该交流电的电压的有效值为 D .若将该交流电压加在阻值R =100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W 3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接,R =10Ω,交流电压表的示数是10V 。图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。则 ( ) A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A) B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V) C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V) D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V) 4、如图所示,同轴的两个平行导线圈M 、N ,M 中通有图象所示的交变电流,则( ) A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大 5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框,当磁感应强度B 按图示规律变化时(以向里为正方向),线框中有感应电流产生。⑴画出感应电流i 随时间变化的图象(以逆时针方向为正)。 ⑵求该感应电流的有效值。 /s -2s U -U

高中物理交变电流知识点及练习

, > ; 1.交变电流产生( (b)、(c)、((d)为直流其中 ( (二)、正弦交流的产生及变化规律。 】 (1)、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值:I=I m sinωt 峰值:I m= nsBω/R 有效值:2 / m I I= 周期和频率的关系:T=1/f ~ 图像:正弦曲线 电感对交变电流的作用:通直流、阻交流,通低频、阻高频 应 用 ~ 交 变 电 流 电容对交变电流的作用:通交流、阻直流,通高频、阻低频 > 变 压 器 变流比: , 电能的输送 原理:电磁感应 变压比:U1/U2=n1/n2 只有一个副线圈:I1/I2=n2/n1 有多个副线圈:I1n1= I2n2= I3n3=…… 功率损失: 线 损 R ) U P ( P2 = 电压损失: 线 损 R U P U= 远距离输电方式:高压输电

变化的。即正弦交流。 (2)、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。 (3)、规律:从中性面开始计时,则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中, 电流I= R R e m ε= sin ωt=I m sin ωt ,电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值:对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示,e i u (2)峰值:即最大的瞬时值。大写字母表示,U m Im εm εm = nsB ω Im =εm / R 注意:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时,所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω,即仅由匝数N ,线圈面积S ,磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置,线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ' (3)有效值: a 、意义:描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义:跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2 m I U=2m U 。 注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2 m ε,U=22m m I I U =的关系,非正弦(或余弦)交流无此关系, 但可按有效值的定义进行推导,如对于正负半周最大值相等的方波电流,其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。 e 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电 若没有特殊说明的均指有效值。 f 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 (4)峰值、有效值、平均值在应用上的区别。 | 峰值是交流变化中的某一瞬时值,对纯电阻电路来说,没有什么应用意义。若对含电容电路,在判断电容

(完整word版)交变电流知识点总结

第17章:交变电流 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1.交变电流产生 ( 交变电流 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值: I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像:正弦曲线 电感对交变电流的作用:通直流、阻交流,通低频、阻高频 应用 电容对交变电流的作用:通交流、阻直流,通高频、阻低频 变压器 变流比: 电能的输送 原理:电磁感应 变压比:U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈:I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈:I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失:线损R )U P (P 2= 电压损失:线损R U P U =

(二)、正弦交流的产生及变化规律。 (1)、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 (2)、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。 (3)、规律:从中性面开始计时,则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ,电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值:对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示,e i u (2)峰值:即最大的瞬时值。大写字母表示,U m Im εm εm = nsB ω Im =εm / R 注意:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时,所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω,即仅由匝数N ,线圈面积S ,磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置,线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值: a 、意义:描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义:跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2m I U=2m U 。 注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2m ε,U=2 2m m I I U =的关系,非正弦(或余弦)交流无此关系,但可按有效值的定义进行推导,如对于正负半周最大值相等的方波电流,其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。

最新高二物理交变电流基础班-练习题

凌云培训 高二物理基础班资料(交变电流) 基础填空 一.交变电流 1.交变电流:和都随时间做________变化的电流叫交变电流,简称交流(AC).方向变化为其主要特征. 2.正弦交变电流的产生 (1)特点:按变化的交变电流. (2)产生:将闭合矩形线圈置于磁场中,并绕于磁场方向的轴做______转动,线圈中就会产生正(余)弦交变电流. 二、中性面 1.定义:与磁感线的平面叫做中性面. 2.中性面特点:a.线圈转到中性面时,穿过线圈的磁通量,磁通量的变化率为,感应电动势为. b.线圈转动一周,两次经过中性面,线圈每经过一次,电流的方向就改变一次.可以看出线圈转动一周,电流方向改变次。 三、正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势(e):e= (2)电压(u):u= (3)电流(i):i= 四、描述交流电的物理量 (1)周期和频率 ①周期T:交流电完成一次____________所需的时间。单位:______。 ②频率f:交流电在______内完成周期性变化的次数。单位:______。 ③周期与频率的关系式________________。 2、峰值、瞬时值和有效值 ①峰值:交变电流所能达到的___________。电容器所能承受的电压不能高于交流电压的_______________ ②瞬时值:某一时刻所对应的交变电流的数值。 ③有效值:根据电流的________来规定的,让交流与恒定电流通过同样的_____,如果他们在交流电的一个周期内产生的______相等,那么这个恒定电流或电压就是这个交流电的有效值。 考点分类 【类型一】认识交流电、磁通量、中性面 1、为交变电流, ____不是交变电流,正弦式交变电流的图象是 ___

高二物理电场强度示范教案

第三节电场强度 过程与方法: 通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q 反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。 情感态度与价值观: 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 重点:电场强度的概念及其定义式 难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 能力目标: 1、能运用已学过的知识来帮助理解,理解电荷作用靠电场传递。 2、通过实验及对实验结果的观察、分析,得出对有关现象的本质认识 教学方法: 1、复习导入新课,提出新课题; 2、设问激疑,通过引导,充分调动学生积极思考,体现学生主体地位; 3、类比释疑,由已知的相类似知识,通过类比、分析,使得抽象概念能够较顺利地建立; 4、实验分析,定性与定量相互结合,使具体现象直观表达抽象概念,并充分运用多媒体辅助,动画模拟扩大实验成效。 教具: 幻灯片,计算机,铜丝,塑料笔。 【教学过程】 一、复习提问: 师:上一节,我们认识了电现象中的电荷,包括点电荷,元电荷及电荷之间存在的相互作用。什么是点电荷?电荷相互作用有什么规律?哪位同学来帮我们回顾一下? 电荷之间有相互作用,我们把这个作用的电力叫库仑力或静电力。电荷之间的作用力是怎样发生的呢?今天我们就来研究这个问题。 二、新课学习: 踢足球时,脚要直接接触球(看图片), 实验演示:两个带电小球靠近,生答:带电小球受到原电荷的作用力。

电荷间的作用没有“接触”,难道电荷作用是“超距作用”? 生答:不接触 类比重力的产生,可总结出是场的作用,叫做电场。 1、电场:. (1)任何带电体周围产生的一种特殊物质。电场看不见,又摸不着,怎样去认识它、研究它? 动手实验:利用手中的塑料笔使其摩擦带电,并让其靠近悬挂的铜丝。 现象:塑料笔吸引铜丝,铜丝偏角可达到60度。 (2)基本性质:电场能对处在其中的电荷有力的作用, 提示学生:电场分布强弱不同。进一步研究电场分布。 引入形成电场的场源电荷Q ,又引入一个试探电荷q ,q 必须很小,可看成点电荷。而且q 电量也少,不影响源电荷Q 的电场。 大家观看演示,同一电荷q 在源电荷Q 附近,不同位置处,静止时受力有何特点?受力大小不等,那说明了什么? 电场不同位置,会有强弱不同。这使我们想到,如何表示一个电场不同位置的强弱呢?用什么表达更确切?刚才,试探电荷q 在不同位置受力不同,那么是否电场力就可用来表示电场的强弱呢?为什么不能用电场力表示电场强弱?演示电场中同一点,放不同的试探电荷, 结果:同一位置不同电荷受力却不等。显然不能用试探电荷受的力的大小表示电场。是什么使其受力不等呢?显然,不是电场本身变化了,而是不影响电场的试探电荷。比值q F 在电场中同一点是不变的。比值 q F 反映了什么呢?是电场的强弱分布。 2.电场强度: (1)试探电荷: (2)定义:物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。简称场强。 ①定义式:q F E (适用于任何电场) ②比值定义法:ρ=m/v v =s/t

高考物理最新电磁学知识点之交变电流难题汇编

高考物理最新电磁学知识点之交变电流难题汇编 一、选择题 1.图中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动,产生的电动势瞬时值为e =5sin20t (V ),则以下判断正确的是() A .此交流电的频率为 10 π Hz B .当线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势为5V C .当线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电动势为0V D .线圈转动一周,感应电流的方向改变一次 2.如图甲所示电路,已知电阻21R R R ==,和1R 并联的D 是理想二极管(正向电阻可视为零,反向电阻为无穷大),在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压(0AB U >时电压为正值)。则R 2两端电压的有效值为( ) A .510V B .10 V C .55V D .102V 3.如图所示的电路中,变压器为理想变压器,电流表和电压表为理想电表,R 0为定值电阻,在a 、b 端输入正弦交流电,开关S 闭合后,灯泡能正常发光,则下列说法正确的是( ) A .闭合开关S ,电压表的示数变小 B .闭合开关S ,电流表的示数变小 C .闭合开关S 后,将滑动变阻器的滑片P 向下移,灯泡变亮 D .闭合开关S 后,将滑动变阻器的滑片P 向下移,电流表的示数变小 4.把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A 、B 两端,电压表和电流表均为理想电表,R t 为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R 为定值电阻.下列说法正确的是:( )

A .R t 处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大 B .R t 处温度升高时,电压表V 1、V 2示数的比值不变 C .在t=1× 10﹣2s 时,穿过该矩形线圈的磁通量为零 D .变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt (V ) 5.如图所示,交流电流表A 1、A 2、A 3分别与电容器C .线圈L 和电阻R 串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为U 1=U m sinω1t,三个电流表读数相同.现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为U 2=U m sinω2t,ω2=2ω1.改换电源后,三个电流表的读数将( ) A .A 1将减小,A 2将增大,A 3将不变 B .A 1将增大,A 2将减小,A 3将不变 C .A 1将不变,A 2将减小,A 3将增大 D .A 1将减小,A 2将减小,A 3将不变 6.电阻12R R 、与交流电源按照图甲方式连接,12=10,=20R R ΩΩ,闭合开关S 后,通过电阻2R 的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示,则() A .通过1R 的电流有效值是1.0A B .通过2R 2A C .1R 两端的电压有效值为5V D .2R 两端的电压最大值为52 7.如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为5 :1,V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻,且R 1=5R 2.已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化.下列说法正确的是

高二物理教案-交变电流

精心整理 高二物理教案:交变电流 以下是为大家整理的关于《高二物理教案:交变电流》,供大家学习参考! 12 34说明:交流发电机是由定子和转子构成,有的发电机的磁体转动,线圈不动;有的发电机的磁体转动,线圈不动。 问:无论是线圈转动,还是磁体转动,转子的作用是什么?(转子的

转动使得穿过线圈的磁通量发生变化) 演示实验 实验仪器:交流发电机、电灯、电流表 实验过程:将交流发电机、电灯、电流表连接成电路,摇动交流发电 实验现象:显示的电压图象为正弦曲线 说明:严格的数学分析表明,电网中的交变电流,它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化,这样的电流称之为正弦式电流 问:如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压?(i=Imsinωtu=Umsinωt)

说明:Im、Um分别是电流和电压的值,叫做交流的峰值 说明:交变电流的大小和方向在不断地变化,我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期,通常用T表示,它的单位是秒。交流在1s内发生周期性变化的次数,叫做交流的颇率通常用f表示, 称做交流电压、电流的有效值) 说明:经过实验和理论分析表明有效值和值之间存在着这样的关系:Ie=Im/√2Ue=Um/√2 其中Ue、Ie分别代表交流电压、电流的有效值 说明:在各种使用交变电流的电器设备上,所标注的额定电压、额定

电流值,都是交流的有效值。 四、交流能够通过电容器 说明:当电容器上两端连接直流电源时,正负电荷聚集在极板上,不能移动,因此电路中不会形成长时间的电流,因此我们说电容器具有 1 2、直流电流:方向不变的电流称之为直流 二、交流的变化规律 1、正弦式电流:电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流 i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的值

高中物理交变电流专题复习(有答案)

2015届高中物理交变电流专项复习 知识梳理: 一、交变电流 1.交变电流:电流强度的大小和方向 ,这种电流叫交变电流。 2.交变电电流的产生和变化规律 (1)产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. (2)规律(瞬时值表达式): ①中性面的特点: ②变化规律:(交变电流瞬时值的表达式) 电动势: 电压: 电流: ③正弦(余弦)交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值: (1)交变电流的最大值(m m I E 、)与 无关,但是转动轴应与磁感线 . (2)某些电学元件(电容器、晶体管等)的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值: (1)有效值是利用 定义的.(即 ,则直流电的数值就是该交流电的有效值.) (2)正弦交变电流的有效值: (3)通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值,都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时,必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度: (1)周期T :交变电流完成一次周期性变化所需的时间. (2)频率f :1s 内完成周期性变化的次数. (3)角速度ω:1s 内转过的角度.

(4)三者关系: 我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s. 4.交变电流平均值: (1)交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. (2)平均值是利用来进行计算的,计算时只能用平均值. 三、电感和电容对交流的作用 电感是“通流、阻流、通频、阻频”. 电容是“通流、隔流、通频、阻频”. 四、变压器 1.变压器的构造图: 2.变压器的工作原理: 3. 理想变压器 (1)电压跟匝数的关系: (2)功率关系: (3)电流关系: (4)决定关系: 五、远距离输电 1、示意图:

高二物理下册单元测试题及答案:电场强度

一、选择题 1.下面关于电场的叙述正确的是[ ] A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的 B.只有电荷发生相互作用时才产生电场 C.只要有电荷存在,其周围就存在电场 D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用 2.下列关于电场强度的叙述正确的是[ ] A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比 C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 3.电场强度的定义式为E=F/q [ ] A.该定义式只适用于点电荷产生的电场 B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量 C.场强的方向与F的方向相同 D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 4.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A 点的场强为E,则[ ] A.若在A点换上-q,A点场强方向发生变化 B.若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2E C.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零 D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

A.当r→0时,E→∞ B.发r→∞时,E→0 C.某点的场强与点电荷Q的大小无关 D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同 6.关于电场线的说法,正确的是[ ] A.电场线的方向,就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的 7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则[ ] A.A、B两处的场强方向相同 B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以EA=EB C.电场线从A指向B,所以EA>EB D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定 8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为[ ] A.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.8kq/r2 9.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的[ ] 10.图3表示一个电场中 a、b、c、d四点分别引入检 验电荷时,测得检验电荷所

物理交变电流知识点

第五章交变电流 一、交变电流的产生 1、原理:电磁感应 2、中性面:线圈平面与磁感线垂直的平面。 3、两个特殊位置的比较 ①线圈平面与中性面重合时(S ⊥B ),磁通量Φ最大, t ??Φ =0,e=0,i=0,感应电流的方向将发生改变。 ②线圈平面平行与磁感线时(S ∥B ),Φ=0, t ??Φ 最大,e 最大,i 最大,电流方向不变。 4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的: 函数 图象 磁通量 电动势 电压 电流 注:对中性面的理解 交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。若从中性面开始计时,虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大,但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行,不切割磁感线,电动势为零,故其表达式为 ;但若从线圈平面和磁场平行时开始计时, 虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零,但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直,电动势最

大,故其表达式为。 二、对交变电流图像的理解 交变电流的图像包括φ-t、e-t、i-t、u-t等,具体图像见上页,现只研究e-t图像 从图像上可得到信息: 1、线圈平面与中性面平行时为计时平面 2、电流最大值 3、周期T和频率f 4、不同时刻交流电的瞬时值 5、线圈处于中性面和电流最大值对应的时 刻 6、任意时刻线圈的位置和磁场的夹角 周期 完成一次周期性变化所 用的时间 物理意义:表示交变电流变化快慢 的物理量 频率 1s内完成周期性变化的 次数 我国民用交变电流:T=0. 02 s, f=50 Hz, 三、表征交变电流的物理量 1、瞬时值、峰值(最大值)、有效值、平均值的比较 物理量物理含义重要关系适用情况及说明 瞬时值交变电流某一时刻的值 计算线圈某时刻的受力情况或力 矩的瞬时值 最大值最大的瞬时值讨论电容器的击穿电压(耐压值)有效值 跟交变电流的热效应等 效的恒定电流值 对正(余)弦交流电有: ? (1)计算与电流的热效应有关的 量(如功、功率、热量)等 (2)电气设备“铭牌”上所标的 一般是有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值 平均值交变电流图像中图线与计算通过电路截面的电荷量 t n E ? ?Φ = __

高二物理-交流电专题训练及答案(全套)

高二物理交流电专题训练及答案(全套) 一、交变电流变化规律练习题 一、选择题 1.下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】 A.磁感强度B.线圈匝数 C.线圈面积D.线圈转速 E.线圈初始位置 2.甲、乙两电路中电流与时间关系如图1,属于交变电流的是【】A.甲乙都是B.甲是乙不是 C.乙是甲不是D.甲乙都不是

3.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2,则在时刻【】 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

4.如图3,矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,当转到图示位置时,线圈的【】 A.磁通变化率为零 B.感应电流为零 C.磁力矩为零 D.感应电流最大 D 5.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以下说法中正确的是【】A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要改变一次

6.下列说法正确的是【】 A.使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值 B.交流电流表和电压表测定的是有效值 C.在相同时间内通过同一电阻,跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值 D.给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7.四个接220V交流的用电器,通电时间相同,则消耗电能最多的是【】

A.正常发光的额定功率为100W的灯泡 B.电流最大值为0.6A的电熨斗 C.每秒发热1·70j的电热器 D.额定电流I=0.5A的电烙铁 8.如图4所示的交流为u=311sin(314t+π/6)V,接在阻值220Ω的电阻两端,则【】 A.电压表的读数为311V B.电流表读数为1.41A C.电流表读数是1A D.2s内电阻的电热是440J 二、填空题 为______,频率为______,接上R=10Ω电阻后,一周期内产生的热量为______ 10.正弦交变电流图象如图6所示,其感应电动势的最大值为

高二物理电场强度检测题

2019高二物理电场强度检测题 1.电场中有一点P,下列哪种说法是正确的() A.若放在P点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半 B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零 C.P点场强越大,则同一电荷在P点所受静电力越大 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 解析:选C.电场中某点的电场强度与试探电荷无关,故A、B错;由于F=qE知,C对;场强方向与正试探电荷受力方向相同,故D错. 高二物理电场强度检测题2.(2019年杭州高二检测)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处,放一个带电量为q(qQ)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为() A.F/Q B.F/q C.kqr2 D. kQr2 答案:BD 3.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是() 图1-3-12 解析:选C.A图中,A、B两点场强大小相等,方向不同,B 图中A、B两点场强的方向相同,但大小不等,C图中是匀强电场,则A、B两点场强大小、方向相同;D图中A、B 两点场强大小、方向均不相同. 4.(2019年黄冈中学高二检测)如图1-3-13所示是静电场的一

部分电场线分布,下列说法中正确的是() 图1-3-13 A.这个电场可能是负点电荷的电场 B.点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大 C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力) D.负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向 解析:选B.因为(孤立)负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的球对称分布,而图中的电场线分布不具备这种特点,所以它不可能是负点电荷的电场,选项A 错误. 因电场线越密处场强越大,故由图知场强EAEB.又因点电荷q在电场中所受静电力F=qEE,故静电力FAFB,选项B正确. 由牛顿第二定律知,加速度a=F/mF,而FAFB,故aAaB.选项C错误. 因B点切线方向即B点场强方向,而负电荷所受静电力的方向与场强方向相反,故选项D错误. 5.一粒子质量为m,带电荷量为+q,以初速度v与水平方向成45射向空间一匀强电场区域,恰做直线运动.求这个匀强电场的最小场强的大小并说明方向.

高考物理最新电磁学知识点之交变电流知识点训练附答案(2)

高考物理最新电磁学知识点之交变电流知识点训练附答案(2) 一、选择题 1.如图所示,一理想变压器原线圈接在电压恒为U 的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P 进行改变,副线圈、电阻箱R 和定值电阻R 1以及理想交流电流表连接在一起。下列说法正确的是( ) A .不管电阻箱如何调节,电流表示数一定变大 B .只将R 和R 1由并联改为串联结构,其他保持不变,则电流表示数将变大 C .只将P 的位置向上滑动,其他保持不变,则R 1的功率将变小 D .保持P 的位置不动,增大R ,则R 1的电功率变小 2.如图所示,面积为S 、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L 1、L 2、L 3均正常发光.已知L 1、L 2、L 3的额定功率均为P ,额定电流均为I ,线框及导线电阻不计,则( ) A .理想变压器原副线圈的匝数比为1:2 B .图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零 C .若灯L 1烧断,灯泡L 3将变暗 D .线框转动的角速度为 2P NBSI 3.如图所示,单匝闭合金属线框abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为Φm ,线框中产生的最大感应电动势为E m ,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下面说法正确的是 A .线框转动的角速度为m m E

B .线框中的电流方向在图示位置发生变化 C .当穿过线框的磁通量为Φm 的时刻,线框中的感应电动势为E m D .若转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半 4.如图甲所示电路,已知电阻21R R R ==,和1R 并联的D 是理想二极管(正向电阻可视为零,反向电阻为无穷大),在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压(0AB U >时电压为正值)。则R 2两端电压的有效值为( ) A .510V B .10 V C .55V D .102V 5.采用220 kV 高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的1 4 ,输电电压应变为( ) A .55 kV B .110 kV C .440 kV D .880 kV 6.如图所示,一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是( ) A .3.52A B .3.5A C .5A D .52A 7.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电,电路如图所示,理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ,R 消耗的功率为P 。若发电机线圈的转速变为原来的 1 2 ,则( ) A .R 消耗的功率变为 12 P B .电压表V 的读数变为12 U C .电流表A 的读数变为2I D .通过R 的交变电流频率不变 8.在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的 交变电动势的图象如图乙所示,则 ( )

高二物理交变电流知识点及习题

第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流: c)、(e)所示电流都属 2、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。 3、规律: (1)、函数表达式:从中性面开始计时,则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt,电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 (1)发电机的基本组成:①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢)②用来产生磁场的磁极 (2)发电机的基本种类①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动)②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动)无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值:对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示,e i u ②峰值:即最大的瞬时值用大写字母表示,U mImεm εm= nsBωIm=εm/ R 注意:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时,所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω,即仅由匝数N,线圈面积S,磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置,线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值: ⅰ、意义:描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义:跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e

高考物理电磁学知识点之交变电流难题汇编附答案解析

高考物理电磁学知识点之交变电流难题汇编附答案解析 一、选择题 1.如图所示,理想变压器的原线圈接在()2202sin100V u t π=的交流电源上,副线圈接有R =110Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为4∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是 A .电流表的读数为2A B .原线圈的输入功率为27.5W C .电压表的读数为77.8V D .副线圈输出交流电的周期为50s 2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab ,cd 一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd ,为了使电流表能正常工作,则( ) A .ab 接MN 、cd 接PQ ,I ab <I cd B .ab 接MN 、cd 接PQ ,I ab >I cd C .ab 接PQ 、cd 接MN ,I ab <I cd D .ab 接PQ 、cd 接MN ,I ab >I cd 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,如图甲所示.产生的 感应电动势如图乙所示,则( ) A .线框产生的交变电动势有效值为311V B .线框产生的交变电动势频率为100Hz C .0.01s t =时线框平面与中性面重合 D .0.015s t =时线框的磁通量变化率为零 4.如图所示,有一矩形线圈面积为S ,匝数为N ,总电阻为r ,外电阻为R ,接触电阻不计.线圈绕垂直于磁感线的轴'OO 以角速度w 匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为.B 则

() A .当线圈平面与磁感线平行时,线圈中电流为零 B .电流有效值2NBSw I = C .电动势的最大值为2NBSw D .外力做功的平均功率() 2222 2N B S w P R r =+ 5.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a 、b 间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c 、d 间作为副线圈,在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时,c 、d 间的输出电压为U 2,在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( ) A .U 2>U 1,U 2降低 B .U 2>U 1,U 2升高 C .U 2

高中物理交变电流习题(教师)

交变电流习题 (Ⅰ)基础题 1.交流发电机在工作时产生的电压流表示式为sin m u U tω =,保持其他条件不变,使该线圈的转速和匝数同时增加一倍,则此时电压流的变化规律变为() A.2sin2 m U tωB.4sin2 m U tωC.2sin m U tωD.sin m U tω 2.关于线圈在匀强磁场中转动产生交变电流,以下说法正确的是() A.线圈每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变 B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 C.线圈每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D.线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 3.如图所示,矩形线圈ACDE放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈以相同的角速度,分别绕MN、PQ、 AC、AE轴线匀速转动,线圈中产生的感应电动势分别为E1、E2、E3、E4, 则下列关系中正确的是() A.E1=E2,E3=E4B.E1=E2=E3,E4=0 I=5A 5.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时,产生的感应电动势为t eπ 100 sin 2 220 = (V),则如下说法中正确的是() A.此交流电的频率是100Hz B. t=0时线圈平面恰与中性面重合 C.如果发电机的功率足够大,它可使“220V100W”的灯泡正常发光 D.用交流电压表测量的读数为2 220V

6.一个电热器接在10V 的直流电源上,在ts 内产生的焦耳热为Q ,今将该电热器接在一交流电源上,它在2ts 内产生的焦耳热为Q ,则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( ) A .最大值是210V ,有效值是10V B .最大值是10V ,有效值是25V C .最大值是25V ,有效值是5V D .最大值是20V ,有效值是210V 7.如图所示,在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB 轴转动,已知匀强磁场的磁感强度B= π 2 5T ,线 框的CD 边长为20cm 、CE 、DF 长均为10cm ,转速为50r/s ,若从图示位置开始计时(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。(2)若线框电阻r=3Ω,再将AB 两端接“6V ,12W ”灯泡,小灯泡能否正常 8如图所示n A :n B :n C __________I 09.如图所示,间时,A n 22 :n 3 2

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