2010高中物理高考精品讲练系列学案：交变电流的产生及描述

交变电流的产生及描述要点一 交变电流的产生及变化规律 即学即用1.（2009·通州模拟）某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断 （ ）A.在 A 和 C 时刻线圈处于中性面位置B.在 B 和 D 时刻穿过线圈的磁通量为零C.从 A～D 时刻线圈转过的角度为 2 πD.若从 O～D 时刻历时 0.02 s,则在 1 s 内交变电流的方向改变 100 次答案 D要点二 描述交变电流的物理量 即学即用2.如图所示,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,线圈匀速转动的角速度为 ω,线圈内阻为 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:（1）通过 R 的电荷量 q 为多少？（2）R 上产生的电热 QR为多少？（3）外力做的功 W 为多少？答案 （1）（2）（3）题型 1 求交变电流的有效值【例 1】如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象,此交变电流的有效值是 （ ）A.5 AB.5 A用心 爱心 专心C.3.5 AD.3.5 A答案 B题型 2 交变电流图象的应用【例 2】如图所示,为某交变电动势随时间变化的图象,从图象中可知交变电动势的峰值为 V,周期 T 是 s,交变电动势变化最快的时刻是 ,穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是 ,若此交流线圈共100 匝,则穿过此线圈的最大磁通量是 Wb.答案 310 2×10-2 （n=1,2,3…） （n=0,1,2,3…）1×10-2题型 3 生活物理【例 3】曾经流行过一种自行车,它有能向车头灯供电的小型交流发电机,如图甲为其结构示意图.图中 N、S 是一对固定的磁极,abcd 为固定转轴上的矩形线框,转轴过 bc 边中点,与 ab 边平行,它的一端有一半径 r0=1.0 cm 的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图乙所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由 N=800 匝导线圈组成,每匝线圈的面积 S=20 cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010 T,自行车车轮的半径 R1=35 cm,小齿轮的半径 R2=4.0 cm,大齿轮的半径 R3=10.0 cm.现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值 U=3.2 V?（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动）答案 3.2 rad/s1.一个边长为 6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为 0.36Ω.磁感应强度 B随时间 t 的变化关系如图所示,...