高二物理交变电流知识点及习题
高中物理选修3-2交变电流--传感器知识点及练习
交变电流 传感器一．交变电流的产生和变化规律1．交变电流：大小和方向都随时间做 变化的电流2．正弦交流电（1）产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中绕 方向的轴匀速转动时线圈中产生的感应电流（2）中性面：①定义：与磁场方向 的平面②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量 ，磁通量的变化率为 ，感应电动势为 ，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次。
（3）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 = 。
二．描述交变电流的物理量1．交变电流的周期和频率的关系：T =2．交流电的四值①峰值：交变电流的峰值就是它能达到的 ，正弦交流电的峰值E m = ，对应电容器的击穿电压。
②瞬时值：交变电流某一时刻的值，对应计算线圈某时刻的受力情况，通电时间等。
③有效值：让交流与恒定电流分别通过大小 的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的 相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就称作这个交流电的有效值，对应关于交流电的功和能的问题 ④平均值：=E ，对应计算通过电路横截面的电荷量q =三．变压器 远距离输电1．构造和原理（1）主要构造：由 、 和 组成（2）工作原理：电磁感应的 现象2．理想变压器的基本关系（1）功率关系：P 入=（2）电压关系：=21U U ，若21n n >，为 变压器；若21n n <，为 变压器 （3）电流关系：只有一个副线圈时，=21I I ; 有多个副线圈时，n n I U I U I U I U +++= 332211四．远距离输电——电路损失（1）功率损失：设输电电流为I ，输电线的电阻为R ，则功率损失为=∆P 。
（2）电压损失：=∆U ，减小功率损失和电压损失，都要求提高 ，减小输电电流五．传感器1．概念：传感器通常是把被测的 信息，按一定规律转换成与之对应的 信息的器件或装置2．结构：一般由 和 组成，敏感元件能直接感受非电信息，并将这些信息转换成易于 的物理量，形成电信号；处理电路能把微小的信号进行 ，并除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的 。
高二物理交变电流知识点
高二物理交变电流知识点交变电流是高中物理学中的一项重要知识点。
在学习交变电流时，我们需要了解交变电流的定义、特点以及相关的数学表达式，以便更好地理解和应用这一知识。
1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。
与直流电流不同，交变电流的方向在一个周期内不断反向变化。
交变电流广泛应用于家庭、工业和能源等领域。
2. 交变电流的特点2.1 频率：交变电流的频率指的是电流变化方向的周期性重复次数，单位为赫兹（Hz）。
在家庭用电中，常见的频率为50Hz。
2.2 周期：交变电流的周期是指电流从一个方向到另一个方向再返回相同方向所需的时间。
周期的倒数即为频率的数学倒数。
2.3 有效值：交变电流的有效值是指与相同功率的直流电流具有相同的能量消耗效果的交变电流值。
有效值可以通过电流的均方根值计算得到。
3. 交变电流的数学表达式交变电流可以用正弦函数来进行数学表示。
假设电流的峰值为I0，角频率为ω，时间t，那么交变电流可以表示为：I(t) = I0 * sin(ωt)在上述公式中，t为时间变量，I(t)为交变电流强度。
4. 交变电流的应用4.1 家庭用电：家庭中的电源输出的交变电流供应给家电以及照明设备。
通过控制交变电流的电压和频率，可以满足不同家电设备的能量需求。
4.2 工业用电：工业生产中，大部分设备和机器都需要交变电流供电。
通过交变电流可以实现不同功率的电动机、变压器和发电机等设备的正常运行。
4.3 能源传输：交变电流在能源传输和分配中起到关键的作用。
由于交变电流可以经过变压器增减电压，通过输电线路进行远距离传输，使电能得以高效地送达各个地方。
总结：高二物理交变电流知识点包括了交变电流的定义、特点、数学表达式以及应用。
掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用交变电流，在日常生活和工作中更好地应对电流和电能的需求。
通过学习交变电流，我们也可以更深入地了解电流在不同领域的应用，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。
高二物理交变电流知识点总结归纳
高二物理交变电流知识点总结归纳交变电流（Alternating Current，简称AC）是在时间的变化过程中电流方向和大小都不断变化的电流。
在高中物理学习中，交变电流是一个重要的知识点，它关乎到电流的特点、应用以及相关的电路等内容。
本文将对高二物理交变电流的知识点进行总结归纳，以帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。
一、交变电流的特点交变电流具有以下几个特点：1. 电流的方向和大小都是随时间而变化的，呈周期性变化。
2. 交变电流的平均值为零，即电荷在单位时间内往返运动，电流的正、负值相等。
3. 交变电流的频率和周期性与电源有关，常见的交流电频率为50Hz或60Hz。
4. 交变电流的最大值称为峰值电流，用I_m表示；最大值与有效值之间有特定的关系：I_m = √2 * I_eff，其中I_eff表示交变电流的有效值。
二、交变电路中的元件和参数在交变电路中，常用到以下元件和参数：1. 交流电源：交流电源是交变电流的来源，常见的交流电源有家庭用电插座和发电厂的交流电。
2. 电感器（L）：电感器是一种存储电能的元件，它的作用是抵抗电流变化，常用符号为L，单位是亨利（H）。
3. 电容器（C）：电容器是一种存储电荷的元件，它的作用是分担电流变化，常用符号为C，单位是法拉（F）。
4. 电阻器（R）：电阻器是一种控制电流大小的元件，它的作用是限制电流的流动，常用符号为R，单位是欧姆（Ω）。
5. 频率（f）：频率指单位时间内交变电流变化的次数，单位是赫兹（Hz）。
6. 周期（T）：周期指一个完整的交变电流的周期，即从一个极值到下一个极值所经过的时间，单位是秒（s）。
三、交变电路中的重要规律和公式在分析交变电路时，有一些重要的规律和公式需要掌握：1. 电压与电流的关系：U = I * Z，其中U表示电压，I表示电流，Z 表示交流电阻（由电感、电容和电阻组成）。
2. 交流电路中的欧姆定律：I = U / Z，欧姆定律同样适用于交变电路，但要注意其中的电阻值是交流电阻。
物理高二交变电流知识点
物理高二交变电流知识点交变电流是物理学中的重要概念之一。
它是电流在时间上发生周期性变化的现象。
对于学习物理的高中生来说，了解和掌握交变电流的相关知识点是必要的。
本文将介绍高二物理交变电流的几个重要知识点。
一、交变电流的定义和特点交变电流是指电流随着时间的推移而周期性变化的电流。
它的方向和大小在一个周期内是不断改变的。
交变电流通常用正弦函数表示，具有周期性、可变化和周期性变化的特点。
二、交变电流的频率和周期交变电流的频率是指单位时间内交变电流经过一个完整周期的次数。
频率的单位是赫兹(Hz)。
周期是指交变电流完成一个完整周期所需的时间。
频率和周期之间有以下关系：频率=1/周期。
在交流电路中，常见的电网频率为50Hz，即每秒完成50个周期。
三、交变电流的有效值和最大值交变电流的有效值是指具有相同功率交流电与相同功率直流电所产生的能力相同的电流。
有效值用大写字母“I”表示。
最大值是指交变电流的最大瞬时值，用大写字母“Imax”表示。
交变电流的有效值与最大值之间有以下关系：有效值=最大值/根号2。
四、交变电流的振幅和相位差交变电流的振幅是指交变电流波形图中从波峰到波谷的距离的一半。
振幅用小写字母“a”表示。
相位差是指两个交变电流波形图之间的时间差，常用角度来表示。
相位差可以使正值或负值，分别表示正相位差或负相位差。
五、交变电流的阻抗和电感在交流电路中，电流的流动受到电路元件的阻碍，这种阻碍被称为阻抗。
阻抗的单位是欧姆(Ω)。
电感则是一种导体对交变电流的电阻。
当电流通过电感时，电感会产生电磁感应，阻碍电流的流动。
六、交变电流的功率和功率因素交变电流的功率是指电流在单位时间内所做的功。
功率的单位是瓦特(W)。
在交流电路中，根据交流电压和电流的相位差，功率可以分为视在功率、有功功率和无功功率。
功率因素是指有功功率与视在功率之间的比值。
七、交变电流的应用交变电流广泛应用于生活和工业中的电力系统、电器设备和通信系统中。
新教材人教版高中物理选择性必修第二册第三章交变电流 学案知识点考点汇总及配套习题
第三章交变电流1.交变电流 (1)2.交变电流的描述 (16)3.变压器 (34)4.电能的输送必备知识.自主学习 (54)1.交变电流必备知识·自主学习一、交变电流如图所示电路，其中二极管的特点是单向导电。
探讨：（1）a、b两端接入干电池时，可以观察到什么现象？（2）a、b两端接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？提示：（1）只有一个二极管会亮。
（2）当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或地闪亮，原因是发电机产生与直流电流不同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变。
1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流（AC）。
如图所示。
2.直流：方向不随时间变化的电流称为直流（DC），大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
二、交变电流的产生按图连接电路，当开关闭合时，观察小灯泡的发光情况。
电路中的电流方向从哪里流向哪里？电流方向是否随时间改变？电路中的电流大小是否随时间改变？提示：电路中的电流方向从电源的正极经小灯泡流向负极，电流的方向、大小不随时间改变。
画出此电路的大致it图像：1.产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
2.过程分析（如图所示）：3.中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面。
（1）线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但线圈中的电流为零。
（2）线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流的方向都要改变，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。
三、交变电流的变化规律1.定义：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流。
2.函数表达式和图像：注：表达式中E m 、U m 、I m 分别是电动势、电压、电流的峰值，而e 、u 、i 则是这几个量的瞬时值。
（1）线圈转一周有两次经过中性面，每转一周电流方向改变一次。
（×） （2）当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大。
高二物理第五章交变电流知识精讲 人教版
高二物理第五章交变电流知识精讲人教版一. 本周教学内容：第五章《交变电流》二. 重点、难点：〔一〕核心知识内容分析1. 交变电流的产生与变化规律的分析〔1〕交流电的概念矩形线圈在磁场中匀速转动，在转动的过程中线圈中可产生交变电流。
正弦交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流。
正弦交变电流是一种最简单、最根本的交变电流。
图1〔2〕中性面与线圈平面处于中性面时的特点中性面图2中性面的概念：当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两边没有切割磁感线，线圈的磁通量最大而磁通量的变化为零，线圈内的感应电动势为零，这个面称为中性面。
当线圈平面旋转到与磁感线平行时〔线圈平面与中性面垂直〕，线圈的磁通量最小，磁通量的变化最快〔线圈的两边切割磁感线的速度最大〕，线圈产生的感应电动势最大。
当线圈从中性面开始转动时，产生的交变电流是正弦规律变化。
当线圈从磁通量最小值面开始转动时，产生的交变电流是余弦规律变化。
正弦规律变化与余弦规律变化在本质上无区别，只是起始位置不同。
〔3〕交流电的图象图象的物理意义：描述交流电随时间的变化规律。
正弦曲线与余弦曲线的区别 〔4〕交流电的变化规律 瞬时值表达式e t U U t i I t m m m ===εωωωsin sin sin ，，平面矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时感应电动势的峰值εωωφωωπππm m nBl l nBS n f n T======12222， 2. 表征交流电的物理量 〔1〕交流电的有效值定义方法：根据电流的热效应规定，让交流电与直流电通过同样的电阻，如果在同一时间内产生的热量一样，如此直流电的数值叫交流电的有效值。
〔2〕有效值与峰值的关系 在正弦与余弦交流电的关系I I m =22说明：通常所指的交流电电流、电压、电动势都是指有效值，交流电表测量的值是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值均指有效值。
〔3〕交流电的周期与频率的关系T f=1 交流电的周期与频率表征交流电变化快慢，周期越小，频率越大，交流电的变化越快。
第三章+交变电流++知识点清单 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
新教材人教版高中物理选择性必修第二册第3章知识点清单目录第3章交变电流第1节交变电流第2节交变电流的描述第3节变压器第4节电能的输送第3章交变电流第1节交变电流一、交变电流1. 交变电流(AC)：在供给工农业生产和日常生活用电的电力系统中，发电机产生的电动势是随时间做周期性变化的，因而，很多用电器中的电流、电压也随时间做周期性变化，这样的电流叫作交变电流，简称交流。
2. 直流(DC)：方向不随时间变化的电流称为直流。
日常生活中使用得更多的是交流，如下图：二、交变电流的产生1. 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中就会产生正弦式交变电流。
2. 过程分析：3. 中性面：线圈平面与磁场垂直的位置。
线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。
三、交变电流的变化规律1. 正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流。
2. 正弦式交变电流的瞬时值表达式物理量函数关系图像磁通量Φ=Φm cos ωt=BS cos ωt电动势 e=E m sin ωt=NBSω sin ωt电压 u=U m sin ωt=RE m R+rsin ωt电流 i=I m sin ωt=E mR+rsin ωt四、交流发电机1. 交流发电机的基本组成为两部分，即产生感应电动势的线圈(通常叫作电枢)和产生磁场的磁体。
电枢转动，磁极不动的发电机，叫作旋转电枢式发电机。
磁极转动，电枢不动的发电机，叫作旋转磁极式发电机。
2. 发电机和电动机的比较 发电机 电动机不同点 原理电磁感应现象通电导体在磁场中受力而运动 能量转化 机械能→电能电能→机械能相同点都由线圈、磁体组成五、正弦式交变电流的产生原理 1. 产生原理由法拉第电磁感应定律可知，当穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就可以产生感应电动势和感应电流。
当线圈在磁场中转动时，线圈所在的闭合回路中有感应电流产生，可用如图所示的装置做实验，当线圈 转动时，可以观察到电流表的指针来回摆动，说 明流过电流表的电流大小和方向都在不停地变化。
孝感市高中物理选修二第三章《交变电流》知识点(含答案)
一、选择题1．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。
在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大2．远距离输电的原理图如图所示，T1、T2为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻R=10Ω，A、B均是额定电压为220V额定功率为1100W的电热器。
开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（）A．开关S断开时，输电线的热功率为2.5WB．变压器T1的输入电压为225VC．闭合开关S，输电线损失的电压不变D．闭合开关S，用电器A、B均正常工作3．如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（）A．52B．5A C．3.52D．3.5A4．如图所示，理想变压器匝数比21:2:1n n =，输入电压为202sin 20π(V)u t =。
当开关S 闭合时，灯泡A 、B 、C 均能发光。
则S 断开时（ ）A ．交流电压表的示数为10VB ．理想变压器的输入功率变大C ．灯泡A 变暗、灯泡B 变亮D ．理想变压器的输入电压变大5．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的（ ）A ．磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大B ．磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大C ．磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最大D ．磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最大6．如图所示，理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表，副线圈接热水器和抽油烟机，原副线圈的匝数比为4:1，副线圈上电源的瞬时值2202sin100(V)u t π=，开关S 断开时，电流表示数是1A ，开关S 闭合时，电流表示数是1.25A ，下列说法正确的是A ．交流电源输出电压的最大值是55VB ．交流电源输出电压的最大值是880VC ．S 闭合时，抽油烟机消耗的功率是1100WD ．S 闭合时，抽油烟机消耗的功率是220V7．如图甲所示电路中，L 1、L 2、L 3为三只“6V 3W”的灯泡，变压器为理想变压器。
高二物理关于交变电流的知识点
高二物理关于交变电流的知识点交变电流是在电路中周期性地改变方向的电流。
它在我们的日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
本文将介绍一些关于交变电流的基本知识点。
一、交变电流的定义交变电流是指电流的方向和大小周期性地改变的电流。
它的周期性改变使得电流在电路中呈现正负交替的特点。
与直流电流不同，交变电流的方向和大小是随时间变化的。
二、交变电流的频率和周期交变电流以频率和周期来描述。
频率表示单位时间内交变电流方向和大小变化的次数，单位是赫兹(Hertz, Hz)。
周期表示一次完整变化所需要的时间，单位是秒(s)。
三、正弦交变电流的特点在理论研究和实际应用中，我们常常将交变电流近似为正弦交变电流，因为正弦交变电流具有周期性、对称性和规律性。
正弦交变电流的大小可由幅值来表示，也可以用有效值来表示。
四、有效值和峰值有效值是指在交变电流中所含有的能量相当于相同大小直流电流所产生的能量时的电流值。
峰值是指交变电流波形中最大的正（负）的幅值。
五、电压与电流的相位关系交变电流和交变电压之间存在一种相位关系。
相位表示两者在时间上的对应关系。
当电流先于电压达到峰值时，我们称之为“电流超前电压相位”，反之则为“电流滞后电压相位”。
六、交变电流对应的计算方法对于一般情况下的交变电流和电压，我们可以利用欧姆定律和欧姆定律的衍生公式进行计算。
此外，还可以使用复数形式的计算方法，将交变电流和电压表示为复数形式，从而简化计算过程。
七、交变电流的应用交变电流在电力系统中的应用非常广泛。
它可以通过变压器进行输送和变换，以满足不同场合的电力需求。
此外，交变电流还广泛应用于电动机、发电机和电路中的各种电器设备。
八、交变电流的危害防护交变电流在不当情况下可能对人体造成危害。
因此，我们在使用电器设备时需要注意安全用电，避免触电事故的发生。
此外，对于电力系统的设计和维护，也需要采取一系列的防护措施，确保交变电流的安全使用。
以上是关于高二物理关于交变电流的知识点的简要介绍。
高二物理选修3.2_第五章交变电流知识点总结
第五章交变电流5.1 交变电流一、直流电(DC) 电流方向不随时间而改变交变电流(AC)大小和方向都随时间做周期性变化的电流交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生中性面线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次三、交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线）e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）．四、交流电的图像五、交变电流的种类课堂练习5.2《描述交变电流的物理量》复习回顾(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
(二)正弦交流电的产生及变化规律1、产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。
2、中性面：跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
3、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时一、周期和频率物理意义：表示交流电变化的快慢1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
角频率：线圈在磁场中转动的角速度二、峰值和有效值3.有效值定义：E、U、I根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。
4.正弦交流电的有效值与最大值的关系：说明：A 、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；B 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；C 、交流电流表和交流电压表的读数是有效值D 、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 注意：峰值（最大值）、有效值、 平均值在应用上的区别。
1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
高二物理第三章单元交变电流知识点整理
高二物理第三章单元交变电流知识点整理高二物理第三章单元交变电流知识点整理大小和方向都随时间作周期性变化而且在一周期内的平均值等于零的电流叫做交变电流，以下是物理网为大家整理的物理选修1高二第三章单元知识点，希望可以解决您所遇到的相关问题，加油，物理网一直陪伴您。
1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。
按正弦规律变化的电动势、电流称为正弦交流电。
2.正弦交流电----(1)函数式：e=Emsint(其中★Em=NBS)(2)线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，电动势为零，磁通量的变化率为零，线圈平面与中心面垂直时，磁通量为零，电动势最大，磁通量的变化率最大。
(3)若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时，交变电流的变化规律为i=Imcost。
(4)图像：正弦交流电的电动势e、电流i、和电压u，其变化规律可用函数图像描述。
3.表征交变电流的物理量(1)瞬时值：交流电某一时刻的值，常用e、u、i表示。
(2)最大值：Em=NBS，最大值Em(Um，Im)与线圈的形状，以及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关。
在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的最大值。
(3)有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。
即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值。
①求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算，有效值与最大值之间的关系(4)周期和频率----周期T：交流电完成一次周期性变化所需的时间。
在一个周期内，交流电的方向变化两次。
频率f：交流电在1s内完成周期性变化的次数。
角频率：=2f。
4.电感、电容对交变电流的影响(1)电感：通直流、阻交流;通低频、阻高频。
(2)电容：通交流、隔直流;通高频、阻低频。
5.变压器-(1)理想变压器：工作时无功率损失(即无铜损、铁损)，因此，理想变压器原副线圈电阻均不计。
(2)★理想变压器的关系式：①电压关系：U1/U2=n1/n2(变压比)，即电压与匝数成正比。
高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习含答案
高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习含答案一、选择题1．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1.0AB ．通过2R 的电流最大值是2AC ．1R 两端的电压有效值为5VD ．2R 两端的电压最大值为52A2．一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（ ）A ．B ．C ．D ．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311VB．线框产生的交变电动势频率为100HzC．0.01st=时线框平面与中性面重合D．0.015st=时线框的磁通量变化率为零4．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mmEΦB．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 mD．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半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14，输电电压应变为（）A．55 kV B．110 kV C．440 kV D ．880 kV6．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是A．输出电压的最大值为36VB．原、副线圈中电流之比为55：9C．变压器输入、输出功率之比为55：9D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz7．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( )A．P、P B．9P、C．、9P D．、9P8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55Ω，电流表、电压表均为理想电表。
高二上物理交变电流知识点
高二上物理交变电流知识点交变电流是指其方向和大小在时间上都随时间发生周期性变化的电流。
交变电流在现代社会的电力传输、通信、电子设备等方面起着重要作用。
本文将介绍高二上学期物理课程中涉及的交变电流的主要知识点。
一、交变电流的特点1. 频率：交变电流的频率是指电流方向变化的次数，单位为赫兹（Hz）。
一般来说，电力传输中使用的交流电的频率为50Hz或60Hz。
2. 周期：交变电流的周期是指电流方向变化一次所经过的时间，周期的倒数即为频率。
3. 有效值：交变电流的有效值是指与直流电相当的能够产生相同功率的交变电流值。
二、交变电流的产生与表示1. 交流电源：交流电源是产生交变电流的设备，常用的交流电源有交流发电机、交流电池等。
交流电源的输出电压可表示为正弦函数的形式。
2. 极坐标法表示：交变电流可用极坐标法表示，即通过一个矢量表示电流的幅值和相位差。
矢量的模长表示电流的幅值，矢量的方向表示电流的相位。
三、交变电流的电压与电流关系1. 交变电压的表示：交变电压可用正弦函数表示，即随时间的变化而改变方向和大小。
交变电压的有效值等于其峰值的一半。
2. 电流与电压的关系：交变电流与电压之间的关系可以用欧姆定律和物理性质表达，即 U=IR，其中 U 表示电压，I 表示电流，R 表示电阻。
四、电阻中的交变电流1. 交变电流通过电阻时的能量损耗：交变电流通过电阻时，由于电阻产生的电热效应会导致能量损耗，能量损耗与电流的平方成正比。
2. 电阻中的交变电流与直流电流的等效：在相同电流有效值的情况下，电阻中的交变电流和直流电流产生相同的热效应。
五、电感与交变电流1. 电感的概念：电感是指导线圈等的导体中由于电流变化而产生的感应电动势与此电流的变化率成正比的物理量。
2. 电感对交变电流的影响：电感对交变电流具有阻抗的作用，阻碍电流变化的速度，使电压和电流之间存在相位差。
六、电容与交变电流1. 电容的概念：电容是指两个导体之间由于电荷分布而产生的电势差与电荷量之比。
高中物理-交变电流-知识点归纳(word文档物超所值)
俯视图代入时间即可求出．不过写瞬时值时，不要忘记写单位，．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流．周期与频率：表征交变电流变化快慢的物理量，交流电完成一次全变化的时间为周期；每秒钟完成全变化的次数叫(从中性面开始转动(在研究电容器的耐压值时只能用峰值Vt o123424i As图153A ．B ．C ．D ．2sin 2m U t ω4sin 2m U t ω2sin m U t ωsin m U tω二、表征交流电的物理量【例3】. 交流发电机的转子由B 平行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°时交流电压的即时值为______V 。
【例4】. 右图为一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。
【答案】 I=A5【例5】.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Q R 为多少？⑶外力做的功W 为多少？分析：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()()rR nBSq r R t nBS r R t n r R E I t I q +=∴+=+∆Φ=+==,,而有效值、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Q R 。
这里的()()()()22222222224,4222)(r R RS B n Q r R R Q r R S B n r R nBS r R E t r R I Q R +=+=+=+=⋅+=+=πωπωωπωωπ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。
高中物理交变电流知识点归纳
《交变电流》第一节交变电流的产生和描述【基本概念、规律】一、交变电流的产生和变化规律1．交变电流大小和方向随时间做周期性变化的电流．2．正弦交流电(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．(2)中性面①定义：与磁场方向垂直的平面．②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．(3)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线．二、描述交变电流的物理量1．交变电流的周期和频率的关系：T＝1 f.2．峰值和有效值(1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的最大值．(2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值．(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝I m2，U＝U m2，E＝E m2.3．平均值：E＝n ΔΦΔt＝BL v.【重要考点归纳】考点一交变电流的变化规律1．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)2.(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变． (2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变． 3.解决交变电流图象问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关．(2)注意峰值公式E m ＝nBSω中的S 为有效面积．(3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置求特征解．考点二 交流电有效值的求解 1．正弦式交流电有效值的求解 利用I ＝I m 2，U ＝U m 2，E ＝E m2计算． 2．非正弦式交流电有效值的求解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算．注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期．考点三 交变电流的“四值”的比较I ＝I m2 电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值E ＝ΔΦΔt I ＝ER ＋r计算通过电路截面的电荷量1.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)求出角速度ω，ω＝2πT＝2πf . (2)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式E m ＝nBSω求出相应峰值． (3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．①线圈从中性面位置开始转动，则i －t 图象为正弦函数图象，函数式为i ＝I m sin ωt .②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i －t 图象为余弦函数图象，函数式为i ＝I m cos ωt第二节 变压器 远距离输电【基本概念、规律】一、变压器原理1．工作原理：电磁感应的互感现象． 2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出． (2)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2，若n 1>n 2，为降压变压器；若n 1<n 2，为升压变压器． (3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1；有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n . 二、远距离输电 1．输电线路(如图所示)2．输送电流 (1)I ＝P U .(2)I ＝U －U ′R .3．电压损失 (1)ΔU ＝U －U ′.(2)ΔU ＝IR . 4．功率损失 (1)ΔP ＝P －P ′.(2)ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ＝ΔU2R. 【重要考点归纳】考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用 1．基本关系(1)P 入＝P 出，(有多个副线圈时，P 1＝P 2＋P 3＋……) (2)U 1U 2＝n 1n 2，有多个副线圈时，仍然成立． (3)I 1I 2＝n 2n 1，电流与匝数成反比(只适合一个副线圈) n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋……(多个副线圈)(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同． 2．制约关系(1)电压：副线圈电压U 2由原线圈电压U 1和匝数比决定． (2)功率：原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定． (3)电流：原线圈电流I 1由副线圈电流I 2和匝数比决定． 3.关于理想变压器的四点说明： (1)变压器不能改变直流电压．(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率． (3)理想变压器本身不消耗能量．(4)理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值． 考点二 理想变压器的动态分析 1.匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据I 1I 2＝n 2n 1可以判断I 1的变化情况．(3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化． 2.负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，n 1n 2发生变化，U 2变化．(2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化． (3)根据P 2＝U 22R和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化．3.变压器动态分析的思路流程考点三 关于远距离输电问题的分析 1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析．2．远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例)：(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3. (2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线. (4)输电线上损耗的电功率： P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线＝⎝⎛⎭⎫P 2U 22R 线．3.解决远距离输电问题应注意下列几点 (1)画出输电电路图．(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等． (3)输电线长度等于距离的2倍． (4)计算线路功率损失一般用P 损＝I 2R 线．【思想方法与技巧】特殊变压器问题的求解一、自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用．分为：电压互感器和电流互感器，比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在大电流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变为小电流利用的公式U1U2＝n1n2I1n1＝I2n2三、多副线圈变压器对于副线圈有两个及以上的理想变压器，电压与匝数成正比是成立的，而电流与匝数成反比的规律不成立．但在任何情况下，电流关系都可以根据原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率即P入＝P出进行求解．实验十一传感器的简单使用一、实验目的1．了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性．2．学会传感器的简单使用．二、实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察．三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等．1．研究热敏电阻的热敏特性(1)将热敏电阻放入烧杯中的水中，测量水温和热敏电阻的阻值(如实验原理图甲所示)．(2)改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录在表格中．2．研究光敏电阻的光敏特性(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好(如实验原理图乙所示)，其中多用电表置于“×100”挡．(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据．(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．(4)用手掌(或黑纸)遮光时，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．一、数据处理1．热敏电阻的热敏特性(1)画图象在右图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．(2)得结论热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大．2．光敏电阻的光敏特性(1)探规律根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系．(2)得结论①光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小；②光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．二、误差分析本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数．三、注意事项1．在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温．2．光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少．3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．。
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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a）为恒定电流。
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：（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=RRemε=sinωt=Imsinωt，电压u=Umsinωt 。
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iotiotio tiotio t图151(a d))(b()c()d()e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 m Ｉm εmεm = 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：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=2m ε I=2m IU=2m U 。
注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=2m ε，U=22m m II 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 。
ⅳ、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。
ⅴ、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，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。
交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。
而平均值是由公式tn∆∆Φ=ε确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的。
如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小为πωεnBs T Bs n 222=⋅=，而一周期的平均电动势却为零。
在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均值。
在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值。
在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题示不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。
２、表征交变电流变化快慢的物理量①、周期T ②、频率f ④、角速度、频率、周期，的关系 3、疑难辨析化率为零（切线斜率为零），t=4T时，磁通量为零，此刻变化率最大（切线斜率最大），因此从中性面开始计时，感应电动势的瞬时表达式是正弦函数，如图15-2（a ）（b ）所示分别是φ=φm cos ωt 和e=εm sin ωt 。
第三节 电感和电容对交对电流的作用1．电感对交流有阻碍作用。
电感对电流阻碍作用的大小用感抗来表示。
感抗的大小与线圈的自感系数和交变电流的频率有关，线圈的感系数越大，电流的频率越大。
电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。
低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈 高频扼流圈构造：线圈绕在铁心上，匝数多，电阻小 线圈绕在铁氧体上，匝数少 作用：“通直流、阻交流” 通过低频，阻高频 2．电容器能通交流电容器有“通交流，隔直流”的作用。
电容器对交流有阻碍作用。
电容器对交流阻碍作用的大小用容抗来表示。
影响容抗大小的因素：C 和f电容器的电容越大，电流频率越大，容抗越小。
第四节 变压器1．变压器的构造原线圈、 副线圈、 铁心 2．变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。
3．理想变压器磁通量全部集中在铁心，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。
4．理想变压器电压跟匝数的关系：U 1/U 2= n 1/n 2说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不仅适用于原、副圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况。
即有332211n U n U n U ===……。
这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心。
因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，因此每组线圈的电动势与匝数成正比。
在线圈阻不计的情况下，每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。
5．理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1 （适用于只有一个副线圈的变压器）说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=12n n U 1 U 3=13n n U 1 U 4=14n nU 4……可得出： n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+……6．注意事项（1）当变压器原副线圈匝数比(21n n )确定以后,其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2=12n nU 1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I 1=12n n I 2），同时有了相等的输入功率，（P 入=P 出）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。
第五节电能的输送1.输电线上损失的电功率P=I2R=（P输入2/U输入2）R2．远距离输电示意图I2＝I线＝I3U2＝U线+U3P2＝P线+P3输电电压提高到原来的n倍输电线上损失的电功率降为原来的1/n2第十章交变电流传感器1．如图10－1－12所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面．下述说确的是( )A．因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍．图10－1－12 图10－1－13 图10－1－14 图10－1－15 图10－1－162．如图10－1－13所示，矩形线圈abcd，面积为S，匝数为N，线圈电阻为R，在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度ω匀速转动，(P 1以ab 边为轴，P 2以ad 边中点为轴)当线圈平面从与磁场方向平行开始计时，线圈转过90°的过程中，绕P 1及P 2轴转动产生的交流电的电流大小，电量及焦耳热分别为I 1，q 1，Q 1及I 2，q 2，Q 2，则下面判断正确的是( )A.线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →d B ．q 1>q 2＝NBS/2RC ．I 1＝I 2＝(NB ωS )/2RD ．Q 1<Q 2＝πω(NBS )2/2R3．如图10－1－14所示，在水平方向的匀强磁场中，有一单匝矩形导线框可绕垂直于磁场方向的水平轴转动．在线框由水平位置以角速ω匀速转过90°的过程中，通过导线横截面的电荷量为q ，已知导线框的电阻为R ，则下列说法中正确的是( )A ．导线框转到如图所示的位置时电流的方向将发生改变B ．导线框转到如图所示的位置时电流的方向为badcC ．以图中位置作为计时起点，该导线框产生的交流电瞬时值表达式为e ＝qR ωsin ωtD ．题述过程中导线框上产生的焦耳热Q ＝q 2πR ω44．如图10－1－15所示，边长为L ＝0.2 m 的正方形线圈abcd ，其匝数为n ＝10、总电阻为r ＝2 Ω，外电路的电阻为R ＝8 Ω，ab 的中点和cd 的中点的连线OO ′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B ＝1 T ，若线圈从图示位置开始，以角速度ω＝2 rad/s 绕OO ′轴匀速转动，则以下判断中正确的是( ) A ．在t ＝π4时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快B ．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e ＝0.8 sin 2tC ．从t ＝0时刻到t ＝π4时刻，电阻R 上产生的热量为Q ＝3.2π×10－4 JD ．从t ＝0时刻到t ＝π4时刻，通过R 的电荷量q ＝0.02 C5．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个面积为S 的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图10－1－16所示，线圈与一阻值R ＝9 Ω的电阻串联在一起，线圈的电阻为1 Ω.则( ) A ．通过电阻R 的电流瞬时值表达式为i ＝10sin 200πt (A) B ．电阻R 两端的电压有效值为90 V C ．1 s 电阻R 上产生的热量为450 J D ．图中t ＝1×10－2 s 时，线圈位于中性面图10－1－17 图10－1－18 图10－1－19 图10－1－206．如图10－1－17甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t＝π2ω时刻( ) A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为零C．线圈所受的安培力为零D．穿过线圈磁通量的变化率最大7．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当t＝112T时，感应电动势的瞬时值为2 V，则此交变电动势的有效值为( )A．2 2 V B．2 V C. 2 V D.22V8．如图10－1－18所示，边长为L的闭合正方形线框共有n匝，总电阻为R.在磁感应强度为B的匀强磁场中绕中心轴OO′匀速转动，线框中心轴OO′与磁场方向垂直，线框转动的角速度为ω，从线框平面平行于磁感线的位置开始计时，则( )①线框中产生电动势的瞬时值表达式为nBL2ωcos ωt②t＝0时，线框中感应电流值为nBL2ω/R③线框中电流的有效值为22RnBL2ωcos ωt④线框中电流的频率为2πωA．①②B．②③C．③④D．①④9. 如图10－1－19所示，单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，在转动过程中，穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中的最大感应电动势为E m，下列说法中正确的是( )A．在穿过线框的磁通量为Φm2的时刻，线框中的感应电动势为E m2B．在穿过线框的磁通量为Φm2的时刻，线框中的感应电动势为E m2C．线框每转动一周，线框中的感应电流方向改变一次D．线框转动的角速度为E m Φm10.如图10－1－20所示，面积为S 、匝数为N 、电阻为r 的线圈固定在图示位置，线圈与阻值为R 的电阻构成闭合电路，理想交流电压表并联在电阻R 的两端；U 形磁铁以线圈的中心轴线OO ′为轴以角速度ω匀速转动，已知U 形磁铁两极间的磁场为匀强磁场，磁感应强度为B ，取磁铁转动到图示位置的时刻t ＝0.则( ) A ．在t ＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R 的电流为0 B ．1 s 流过电阻R 的电流方向改变ωπ次C ．线圈匝数减少为原来的一半，磁铁转动角速度增大到原来2倍，电压表读数不变D ．在电阻R 的两端再并联一只阻值为R 的电阻后，电压表的读数不变图10－1－21 图10－1－22 甲 乙图10－1－2311．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图10－1－21所示，下列说法中正确的是( )A ．交变电流的频率为0.02 HzB ．交变电流的瞬时表达式为i ＝5cos 50πt (A)C ．在t ＝0.01 s 时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D ．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W12．如图10－1－22所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上交变电压后，能使电子有可能做往返运动的电压是( )13．正弦交变电源与电阻R 、交流电压表、交流电流表按照图10－1－23甲所示的方式连接，R ＝200 Ω.图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象．则( ) A ．交流电压表的读数是311 V B ．交流电流表的读数是1.1 AC ．R 两端电压随时间变化的规律是u R ＝311cos πt VD ．R 两端电压随时间变化的规律是u R ＝311cos 100πt V图10－1－24 图10－1－25 图10－1－2614．(2009·，18)某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24 V 、200 W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220 V 、2 W)，将其连接在220 V 交流电源上，电路如图10－1－24.若工作一段时间后L 2灯丝烧断，则( ) A ．X 1的功率减小，L 1的功率增大 B ．X 1的功率增大，L 1的功率增大 C ．X 2的功率增大，其他指示灯的功率减小 D ．X 2的功率减小，其他指示灯的功率增大15．(2009·天津，9)如图10－1－25所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I ＝________.线框从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q ＝________.16．如图10－1－26所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd ，其ab 和cd 边长l 1＝0.4 m ，ad 和bc 边长l 2＝0.2 m ，匝数n ＝100匝，它在磁感应强度B ＝0.2 T 的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO ′匀速转动，当开关S 断开时，电压表的示数为10 2 V ，开关S 闭合时，外电路上标有“10 V 、10 W ”的灯泡恰好正常发光，求：(1)导线框abcd 在磁场中转动的角速度？(2)S 闭合后，当导线框从图示位置转过θ＝60°时的过程过灯泡的电荷量？图10－1－2717．如图10－1－27甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r ＝0.10 m 、匝数n ＝20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图10－1－27乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为B ＝0.20π T ，线圈的电阻为R 1＝0.50 Ω，它的引出线接有R 2＝9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠．当线圈运动速度v 随时间t 变化的规律如图10－1－27丙所示时(摩擦等损耗不计)．求： (1)小电珠中电流的最大值； (2)电压表的示数；(3)t ＝0.1 s 时外力F 的大小；(4)在不改变发电装置结构的条件下，要使小电珠的功率提高双倍，可采取什么办法(至少说出两种方法)?。