第三章 交变电流 本章复习与测试-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【重难点手册】人教版

第三章 文变电流么 单元复习归纳 门01微表题妙总结。 微专题1交变电流的产生及描逃 D.电动势瞬时值为22V时，线圈平面与 交变电流的产生与表达的几个基本要，点： 中性面的夹角为45 正弦式交 解析由图像知t=0.01s时，感应电动势 将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使 变电流产 为0，则穿过线框的磁通量最大，A错误；该交 它绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动 生的方法 规律的数 e=Emsin wt(其中Em=nBSw,t=0时， 变电动势的有效值为E=E=222V √2 √2 学表达式 线圈在中性面的位置) 22V,B错误；当t=0时，电动势为0，线圈平 正弦式交变电 面处于中性面上，故该交变电动势的瞬时值表 规律的 0.51 流的图像是正 图像描述 达式为e=22√2sin100πtV,C正确；电动势瞬 弦曲线 时值为22V时，代入瞬时表达式 线圈平面位于中性面时，穿过线圈的磁 22√2sin0V=22V,解得0=45°，即线圈平面 通量最大，磁通量的变化率为0，感应电 与中性面的夹角为45°，D正确. 动势为0：线圈平面与中性面垂直时，穿 规律与情 过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最 答案CD 境的对应 大，感应电动势最大：线圈转动一周，两 微专题2正弦式交变电流的“四值” 次经过中性面，线圈每经过一次中性面， 电流的方向就改变一次 问题 例①(2022·宁夏育才中学高二期末) 1.正弦交变电流的“四值”：交变电流的峰 (多选)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁 值、瞬时值、有效值和平均值.在分析求解有关 感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示.产 “四值”的问题时，要特别注意把握如下几点. (1)在求解电容器的击穿电压等物理量时 生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所 用峰值。 示.则下列说法正确的是( (2)在研究某一时刻通有交流电的导体受 到的安培力时应采用瞬时值.瞬时值可由瞬时 值表达式计算得出 (×10s) (3)求电功、电功率以及确定保险丝的熔 -222 断电流等物理量时，要用有效值计算.正弦式 A.t=0.01s时穿过线框的磁通量最小 交流电的有效值与峰值间存在1=·的关系， 2 B.该交变电动势的有效值为11√2V 其他交变电流只能根据交流电有效值的定义， C.该交变电动势的瞬时值表达式为e 依据电流的热效应来计算， 22√2sin100πtV (4)求一段时间内通过导体横截面的电荷 139 重难点手钿高中物理选择性必修第二册J 量时要用平均值，如q=1t.平均值的计算要用 解析(1)线圈从t=0位置开始到转过 法拉第电磁感应定律E=儿罗和闭合电路做 60°时的瞬时感应电动势为e=n Babwcos60°= 姆定律了-R,来计算.并且不同时间段内的 nBabo, nBabo 平均值可能会不同. 瞬时电流为i=R十，一2(R十T) 2.交变电流的变化除用瞬时值表达外，也 (2)线圈从t=0位置开始到转过90°的过程 可以用图像来进行表述，其主要结构是横轴为 E△t 时间t或角度0，纵轴为感应电动势e、交变电 中流过电阻R的电荷量为q=M=R年， 压u或交变电流i. n△Φ△t nBab (R十r)△t R十ri 正弦式交变电流的电动势、电流、电压图像 都是正弦（或余弦）曲线，其图像有如下应用： (3)通过电阻R的电流有效值为I= (1)根据图像可求交变电流的最大值及各 2nBab,线圈转动的周期为T=2红， 2(R+r) 时刻瞬时值， 线圈转动一周的过程中电阻R上产生的 (2)根据图像可求线圈在磁场中转动的周 期和角速度. 热量为Q=1PRT=nBa2bwR (R+r)2 (3)可判断出线圈在磁场中转动的位置. 微专题3理想变压器动态问题的分析 例2(2022·石家庄二中实验学校高二 理想变压器的动态问题主要表现为两种 阶段练习)如图所示，一个小型旋转电枢式交 形式：一种是匝数比不变，负载改变；另一种就 流发电机，其矩形线圈的长度为α，宽度为b,共 是负载不变，匝数比改变， 有n匝，总电阻为r,与线圈两端相接触的集流 1.匝数比不变，负载改变（如图所示） 环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角 速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与 (1)输入电压U不变，根据式，一 U1=,U1决 磁场方向垂直的对称轴O)匀速转动，沿转轴 定输出电压U2,不论负载电阻R如何变化，U2 O)方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t=0时 不变 刻线圈平面如图所示。 不必，负载R变化 (2)当负载电阻发生变化时，输出电流I2 (1)求线圈从t=0位置开始到转过60°时 变化，I2决定输人电流I1,故I1发生变化 的瞬时电流， (3)I2变化引起P2变化，P1=P2,故P (2)求线圈从t=0位置开始到转过90°的 发生变化 过程