交变电流教案范文

2019-08-241450

　　交变电流教案范文一

　　教学目标：

　　1.掌握交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达，

　　2.理解最大值与有效值，周期与频率;

　　3.知道电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗

　　教学重点：交流的基本概念

　　教学难点：交流电路的分析与计算

　　教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

　　教学过程：

　　一、交变电流的产生

　　1. 正弦交流电的产生

　　当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就有交流电产生.如图所示.

　　设矩形线圈abcd以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动.此时，线圈都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零.经过时间t线圈转过ωt角，这时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角等于ωt ，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势为

　　当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，线圈转过T/4时间，ωt=π/2，ab边和cd边都垂直切割磁感线，sinωt =1，线圈中感应电动势最大，用Em来表示，Em=BSω.则e =Emsinωt

　　由上式知，在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的.

　　根据闭合电路欧姆定律： ，令 ，则

　　i=Imsinωt

　　路端电压u=iR=ImRsinωt，令Um=ImR，则

　　u=Umsinωt

　　如果线圈从如图所示位置开始转动，电路中感应电动势、感应电流和路端电压将按余弦规律变化

　　e=Emcosωt 　 　i=Imcosωt 　u=Umcosωt

　　2.中性面

　　当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面.

　　应注意：①中性面在垂直于磁场位置.②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大.③线圈平面通过中性面时感应电动势为零.④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次.

　　3.正弦交流电的图象

　　矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动，线圈里产生正弦交流电.当线圈从中性面开始转动，在一个周期中：在t (0，T/4)时间内，线圈中感应电动势从0达到最大值Em.在t (T/4，T/2)时间内，线圈中感应电动势从最大值Em减小到0.在t (T/2，3T/4)时间内，线圈中感应电动势从0增加到负的最大值-Em.在t (3T/4，T)时间内，线圈中感应电动势的值从负的最大值-Em减小到0.

　　电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化规律相同，如图所示.

　　二、描述交变电流的物理量

　　1、瞬时值：它是反映不同时刻交流电的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为： ， .应当注意必须从中性面开始。

　　生活中用的市电电压为220V，其最大值为220 V=311V(有时写为310V)，频率为50HZ，所以其电压瞬时值的表达式为u=311sin314tV。

　　【例1】有一正弦交流电源，电压有效值U=120V，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60 V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长?为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象?

　　解析：由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得：Um=120 V

　　设t=0时交流电的瞬时电压U=0则交流电的瞬时表达式为

　　U=120 sin100 t V

　　如图所示，画出一个周期内交流电的U-t图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1，

　　当U=U0=60 V时，由上式得t1=1/600s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间：t=T-4t1=

　　再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为：t=

　　很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间只有1/300s(如图t2时刻到t3时刻)由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约1/16s为远大于1/300s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉。

　　2、最大值：也叫峰值，它是瞬时值的最大者，它反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大， (转轴垂直于磁感线)。电容器接在交流电路中，则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值。

　　【例2】把一电容器C接在220V的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器C的耐压值是多少?

　　解析：不低于200 V，不少学生往把电容器与灯泡类比，额定电压220 V的灯泡接在220 V的交流电源上正常发光.从而错误的认为电容器的耐压值也只要不低于220V即可，事实上，电容器接在交流电路中一直不断地进行充、放电过程.电容器两极间电压最大可达200 V，故电容器C的耐压值应不低于200 V.

　　3、平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值.其量值可用法拉第电磁感应定律 · 来求，特殊地，当线圈从中性面转过90度的过程中，有 .计算平均值切忌用算术平均法即 求解。平均值不等于有效值。

　　【例3】如图所示，求线圈由图示位置转过60°角的过程中，通过线圈某一横截面的电量.

　　解析：在计算电量问题中，一定要用电流、电压平均值

　　· 而

　　又 ， 　　∴ · =

　　4、有效值：

　　交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。

　　正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是： ，

　　对于非正弦电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指有效值.用电器上所标电压、电流值也是指有效值.在计算交流电通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值。

　　【例4】 如图所示，两平行导轨与水平面间的倾角为 ，电阻不计，间距L=0.3m，长度足够长，导轨处于磁感应强度B=1T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值为R0=2Ω电阻，另一横跨在导轨间的金属棒质量m=1kg，电阻r=1Ω棒与导轨间的滑动摩擦因数μ=0.5，当金属棒以平行于导轨的向上初速度υ0=10m/s上滑，直至上升到最高点过程中，通过上端电阻电量 =0.1C(g取10m/s2)，求上端电阻R0产生的焦耳热?

　　交变电流教案范文二

　　【要点导学】

　　交变电流的产生.变化规律和基本物理量：

　　1、交变电流：强度和方向都随时间做周期性变化的电流为交变电流.正弦电流、锯齿波电流都属于交变电流.

　　2、交变电流的产生：

　　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正弦交变电流.若线圈绕平行于磁感线的轴转动，则不产生感应电动势.

　　矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：

　　(1)中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时;

　　(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零;

　　(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.

　　(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.

　　(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.

　　3、交变电流的变化规律：

　　如图5-1-1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：

　　当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。

　　当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。

　　图5-1-2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e-t和i-t图象：

　　【范例精析】

　　例1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间：(　　)

　　A.线圈平面与磁感线平行;

　　B.通过线圈的磁通量最大;

　　C.线圈中的感应电动势最大;

　　D.线圈中感应电动势的方向突变。

　　解析：在线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做中性面。根据这一定义，线圈平面经过中性面瞬间，通过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零，此后，感应电动势方向(即感应电流方向)将与原方向相反。所以正确选项为B.D。

　　例2、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5-1-3，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

　　解析：对于线圈在匀强磁场转动的模型，要能够把图线和实物联系在一起，弄清转动过程中两个特殊位置和特征：通过中性面时磁通量最大，但磁通量变化率为零，产生的感应电动势也为零; 通过与中性面垂直的位置时磁通量为零，但磁通量变化率最大，产生的感应电动势也最大，结合图象可以判断A、D正确。

　　拓展：本题是考查交变电流的产生和变化规律等基础内容的题目。线圈经过的中性面位置是线圈在磁场中匀速转动切割磁感线产生交变电流的特殊位置，是掌握交变电流的产生和变化规律的一个关键。

　　例3、一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B的匀强磁场中绕着轴oo’做匀速转动，角速度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面位置开始计时，求：

　　(1)线圈中感应电动势的最大值?写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式?

　　(2)若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多少?写出线圈中的电流瞬时表达式。

　　解析：(1)对于单匝线圈eab=ecd=Blv sinωt=Bl1ωl2/2 sinωt

　　e=2eab=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt

　　当线圈为N匝时 e=N BSωsinωt

　　感应电动势的最大值 Em=N BSω

　　(2)根据闭合电路的欧姆定律

　　i=e/R= N BSωsinωt/R

　　拓展：本题考查的是表征交变电流的物理量和表达式，能否正确写出交变电流瞬时值表达式，关键在于找出交变电流的最大值.角速度 ，并明确计时起点线圈平面所处的位置。

　　又如：一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s。

　　(1)写出感应电动势的瞬时值表达式

　　(2)若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式，在t=1/120时电流强度的瞬时值为多少?

　　解析：本题中没有规定线圈平面在什么位置为计时起点，一般取线圈平面在中性面时为计时起点。

　　(1)由题意有Em=311V ，ω=100πrad/s，所以，感应电动势的瞬时值表达式为：

　　e=Em sinωt =311sin100πt(V)

　　(2)由欧姆定律得，电流最大值为：

　　Im=Em/R=3.11A

　　通过负载的电流强度的瞬时表达式为：

　　i=Im sinωt=3.11 sin100πt(A)

　　当t=1/120时，电流的瞬时值为：

　　i= 3.11 sin(100π×1/120) (A)=1.55A

　　交变电流教案范文三

　　交变电流

　　知识网络：

　　单元切块：

　　按照考纲的要求，本章内容可以分成两部分，即：交变电流;变压器、电能的输送。其中重点是交变电流的规律和变压器，交流电路的分析和计算是复习的难点。

　　交变电流

　　教学目标：

　　1.掌握交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达，

　　2.理解最大值与有效值，周期与频率;

　　3.知道电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗

　　教学重点：交流的基本概念

　　教学难点：交流电路的分析与计算

　　教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

　　教学过程：

　　一、交变电流的产生

　　1. 正弦交流电的产生

　　当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就有交流电产生.如图所示.

　　EMBED PBrush

　　设矩形线圈abcd以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动.此时，线圈都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零.经过时间t线圈转过ωt角，这时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角等于ωt ，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势为

　　当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，线圈转过T/4时间，ωt=π/2，ab边和cd边都垂直切割磁感线，sinωt =1，线圈中感应电动势最大，用Em来表示，Em=BSω.则e =Emsinωt

　　由上式知，在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的.

　　根据闭合电路欧姆定律： ，令 ，则

　　i=Imsinωt

　　路端电压u=iR=ImRsinωt，令Um=ImR，则

　　u=Umsinωt

　　如果线圈从如图所示位置开始转动，电路中感应电动势、感应电流和路端电压将按余弦规律变化

　　e=Emcosωt 　 　i=Imcosωt 　u=Umcosωt

　　2.中性面

　　当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面.

　　应注意：①中性面在垂直于磁场位置.②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大.③线圈平面通过中性面时感应电动势为零.④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次.

　　3.正弦交流电的图象

　　矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动，线圈里产生正弦交流电.当线圈从中性面开始转动，在一个周期中：在t (0，T/4)时间内，线圈中感应电动势从0达到最大值Em.在t (T/4，T/2)时间内，线圈中感应电动势从最大值Em减小到0.在t (T/2，3T/4)时间内，线圈中感应电动势从0增加到负的最大值-Em.在t (3T/4，T)时间内，线圈中感应电动势的值从负的最大值-Em减小到0.

　　电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化规律相同，如图所示.

　　EMBED PBrush

　　二、描述交变电流的物理量

　　1、瞬时值：它是反映不同时刻交流电的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为： ， .应当注意必须从中性面开始。

　　生活中用的市电电压为220V，其最大值为220 V=311V(有时写为310V)，频率为50HZ，所以其电压瞬时值的表达式为u=311sin314tV。

　　【例1】有一正弦交流电源，电压有效值U=120V，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60 V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长?为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象?

　　解析：由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得：Um=120 V

　　设t=0时交流电的瞬时电压U=0则交流电的瞬时表达式为

　　U=120 sin100 t V

　　如图所示，画出一个周期内交流电的U-t图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1，

　　当U=U0=60 V时，由上式得t1=1/600s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间：t=T-4t1=

　　再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为：t=

　　很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间只有1/300s(如图t2时刻到t3时刻)由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约1/16s为远大于1/300s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉。

　　2、最大值：也叫峰值，它是瞬时值的最大者，它反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大， (转轴垂直于磁感线)。电容器接在交流电路中，则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值。

　　【例2】把一电容器C接在220V的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器C的耐压值是多少?

　　解析：不低于200 V，不少学生往把电容器与灯泡类比，额定电压220 V的灯泡接在220 V的交流电源上正常发光.从而错误的认为电容器的耐压值也只要不低于220V即可，事实上，电容器接在交流电路中一直不断地进行充、放电过程.电容器两极间电压最大可达200 V，故电容器C的耐压值应不低于200 V.

　　3、平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值.其量值可用法拉第电磁感应定律 · 来求，特殊地，当线圈从中性面转过90度的过程中，有 .计算平均值切忌用算术平均法即 求解。平均值不等于有效值。

　　【例3】如图所示，求线圈由图示位置转过60°角的过程中，通过线圈某一横截面的电量.

　　解析：在计算电量问题中，一定要用电流、电压平均值

　　· 而

　　又 ， 　　∴ · =

　　4、有效值：

　　交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。

　　正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是： ，

　　对于非正弦电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指有效值.用电器上所标电压、电流值也是指有效值.在计算交流电通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值。

　　【例4】 如图所示，两平行导轨与水平面间的倾角为 ，电阻不计，间距L=0.3m，长度足够长，导轨处于磁感应强度B=1T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值为R0=2Ω电阻，另一横跨在导轨间的金属棒质量m=1kg，电阻r=1Ω棒与导轨间的滑动摩擦因数μ=0.5，当金属棒以平行于导轨的向上初速度υ0=10m/s上滑，直至上升到最高点过程中，通过上端电阻电量 =0.1C(g取10m/s2)，求上端电阻R0产生的焦耳热?

　　解析：设棒沿斜面能上升的最大距离为s，磁感应强度B垂直斜面向上，则等效电路和导体棒受力分析分别如图(1)、(2)所示.由图可知，在棒上升过程中，通过棒某一截面的电量应为2 .由 = 得

　　而 ∴s= m

　　设电路各电阻消耗的总焦耳热为

　　= R

　　从金属棒开始运动到最高点过程，利用能量守恒关系有

　　+μmgcosθ·s+mgsinθ·s=

　　R = =5J

　　此题中，求电阻产生的焦耳热 应该用电流的有效值计算，由于 无法求，因此只能通过能量关系求得 .

　　三、感抗和容抗(统称电抗)

　　1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”。

　　2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”。

　　【例5】 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号;右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C1、C2中哪个该用大电容?哪个该用小电容?

　　解：电容的作用是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”，由其表达式XC=1/2πfC可看出：左图中的C1必须用电容小些的，才能使高频交流顺利通过，而低频不易通过，这种电容器叫高频旁路电容器。右图中的C2一般用电容大的，使低频交流电很容易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器叫隔直电容器。

　　【例6】 电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“25V ，450μF”字样，下列说法中正确的是

　　A.此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作

　　B.此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作

　　C.当工作电压是直流25V时，电容才是450μF

　　D.若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V

　　解：电解电容器的极性是固定的，因此只能在直流电压下工作。选B

　　四、综合例析

　　【例7】交流发电机的转子由B∥S的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为__V。

　　解：电压表的示数为交流电压有效值，由此可知最大值为Um= U=20V。而转过30°时刻的瞬时值为u=Umcos30°=17.3V。

　　【例8】 通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值I。

　　解：该交流周期为T=0.3s，前t1=0.2s为恒定电流I1=3A，后t2=0.1s为恒定电流I2= -6A，因此这一个周期内电流做的功可以求出来，根据有效值的定义，设有效值为I，根据定义有：

　　I 2RT=I12Rt1+ I22Rt2 带入数据计算得：I=3 A

　　【例9】 交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：⑴通过R的电荷量q为多少?⑵R上产生电热QR为多少?⑶外力做的功W为多少?

　　解：⑴由电流的定义，计算电荷量应该用平均值：即 ，这里电流和电动势都必须要用平均值，不能用有效值、最大值或瞬时值。

　　⑵求电热应该用有效值，先求总电热Q，再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR。

　　，

　　这里的电流必须要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬时值。

　　⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热。因此W=Q 。一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能。

　　【例10】 左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为

　　A.110V B.156V

　　C.220V D.311V

　　解：从u-t图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为220V;后半周期电压为零。根据有效值的定义， ，得U=156V，选B。

　　五、针对训练

　　1、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是(　　　　)

　　A、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大

　　B、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大

　　C、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零

　　D、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零

　　2.一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动，产生的交变电动势e = 20 sin20πt V，由此可以判断( )

　　A.t = 0时，线圈平面和磁场垂直

　　B.t = 0时，线圈的磁通量为零

　　C.t = 0.05s时，线圈切割磁感线的有效速度最小

　　D.t = 0.05s时，e第一次出现最大值

　　3. 线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生的交变电流如图所示，则( )

　　A.在A和C时刻线圈平面和磁场垂直

　　B.在B和时刻线圈中的磁通量为零

　　C.从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πrad

　　D.若从O时刻到D时刻经历的时间为0.02s ，则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次

　　4.一个矩形线框的面积为S ，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则( )

　　A.线框交变电动势的最大值为nπBS

　　B.线框交变电动势的有效值为 nπBS

　　C.从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nBS

　　D.感应电动势瞬时值为e = 2nπBSsin2nπt

　　5.关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是( )

　　A.任何形式的交变电流的有效值和最大值都有关系U = Um/

　　B.只有正弦式电流才有U = Um/ 的关系

　　C.照明电压220V 、动力电压380V，指的都是交变电流的有效值

　　D.交流电压表和电流表测量的都是交变电流的有效值

　　6. 一只氖管的起辉电压为50V ，把它接在u = 50sin314tV的交变电源上，在一个交变电压的周期内，氖管的发光时间为( )

　　A.0.02s B.0.01s C.0.015s D.0.005s

　　7.对于如图所示的电路，下列说法正确的是( )

　　A.a、b端接稳恒直流电，灯泡发亮

　　B.a、b端接交变电流，灯泡发亮

　　C.a、b端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大

　　D.a、b端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容减小时，灯泡亮度增大

　　8. 对于如图所示的电路，下列说法正确的是( )

　　A.双刀双掷开关S接上部时，灯泡亮度较大

　　B.双刀双掷开关S接下部时，灯泡亮度较大

　　C.双刀双掷开关S接下部，同时将电感线圈的L的铁芯抽出，在抽出的过程中，灯泡亮度变大

　　D.双刀双掷开关S接下部，同时将电感线圈的L的铁芯抽出，在抽出的过程中，灯泡亮度变小

　　9.在图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2和3灯的亮度变化情况是( )

　　A.1、2两灯均变亮，3灯变暗

　　B.1灯变亮，2、3两灯均变暗

　　C.1、2灯均变暗，3灯亮度不变

　　D.1等变暗，2灯变亮，3灯亮度不变

　　10.在电工和电子技术中使用的扼流圈有两种：低频扼流圈和高频扼流圈。它们的区别在于( )

　　A.低频扼流圈的自感系数较大

　　B.高频扼流圈的自感系数较大

　　C.低频扼流圈的能有效地阻碍低频交变电流，但不能阻碍高频交变电流

　　D.高频扼流圈的能有效地阻碍高频交变电流，但不能阻碍低频交变电流

　　11.关于电容器通过交变电流的理解，正确的是( )

　　A.有自由电荷通过电容器中的电介质

　　B.电容不断的充、放电，与之相连的导线中必须有自由电荷移动，这样就形成了电流

　　C.交变电压相同时，电容越大，电流越大

　　D.交变电压相同时，频率越高，电流越大

　　12.对于图所示的电路，下列说法正确的是( )

　　A.a、b两端接稳恒直流，灯泡将不发光

　　B.a、b两端接交变电流，灯泡将不发光

　　C.a、b两端由稳恒的直流电压换成有效值相同的交

　　uation.3 s末的瞬时值。

　　16.如图所示，匀强磁场的磁感强度B = 0.1T ，矩形线圈的匝数N = 100匝，边长 = 0.2m ， = 0.5m ，转动角速度ω= 100πrad/s ，转轴在正中间。试求：

　　(1)从图示位置开始计时，该线圈电动势的瞬时表达式;

　　(2)当转轴移动至ab边(其它条件不变)，再求电动势的瞬时表达式;

　　(3)当线圈作成半径为r = 的圆形，再求电动势的瞬时表达式。

　　EMBED PBrush

　　参考答案

　　1.C 2.AC ;3.D ; 4.BD ;5.BCD ;6.B ;

　　7.BC ;8.AC ;9.D ;10.AD ;11.ACD

　　12.C

　　13. 并联、串联

　　14.(1)0.32A、(2)25W ;

　　15.(1)2sin8πtV 、(2)1.0V

　　16.(1)314cos100πtV 、(2)不变、(3)不变。

　　附：课前预习提纲

　　1、交变电流：　　　　和　　　都随时间做　　　　　的交流电叫做交变电流.电压和电流随时间按　　　　　　变化的交流电叫正弦交流电.

　　2、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生　　　　　　　.

　　3、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都　　　磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做　　　　.线圈平面每经过　　　　　一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变　　　　.

　　4、线圈从中性面开始转动，角速度是ω，线圈中的感应电动势的峰值是εm，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为　　　　　　　　.若线圈电阻为R，则感应电流的瞬时值I为　　　　　　　　.

　　5、交流发电机有两种，即　　　　　　和　　　　　　　.其中转动的部分叫　　　　，不动的部分叫　　　　　　.发电机转子是由　　　　　　、　　　　　　或其它动力机带动.

　　6、交流电的有效值是根据电流的　　　　效应来规定的.正弦交流电的有效值与峰值间的关系是ε=　　　　　、U=　　　　　　、I=　　　　　　.通常所说的交流电的数值，如果没有特别说明，一般都是指交流电的　　　　　值.

　　7、我国工农业生产和生活用的交流电.频率是　　　Hz，周期是　　　s，电流方向每分钟改变　　　　次.