江苏省南京汉开书院2023届高考物理二轮复习专题04－电路与电磁感应 第2课时

HKA 　　　 　　 　　　 高三物理二轮复习导学案 编号ER－031 专题04 第1讲　直流电路和交流电路 题型二　交流电路的分析和计算 2023 .03. 08 1. 理解交流电的产生及描述交流电的“四值”。 2. 掌握交流电路的有关分析和计算方法。 考向1 交流电的产生 [例1] (2022·江苏省扬州中学模拟)如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场B中，绕与磁场B垂直的轴OO′匀速转动．已知线框电阻R，转动周期T，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图如图乙所示．则下列说法错误的是(　　) A.时刻，线框平面与中性面垂直 B．感应电流的有效值为 C.到T过程中，线框中平均感应电动势为零 D．线框转动一周，线框中产生的热量为 考向2 交流电有效值的计算 [例2] (2022·江苏南京市六校调研)如图所示为一交流电压随时间变化的图像．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得此交流电压的有效值为(　　) A．7.5 V B．2 V C．8 V D．3 V 考向3 两种电机的实际应用 [例3] （2022北京海淀二模）加速性能、电能利用率、动能回收等是电动汽车电机的重要指标。如图所示，甲、乙分别是目前被广泛采用的两种电机的简化原理示意图，它们的相同点是利用作为定子的电磁铁（二组线圈，图中1和4；2和5；3和6所示）交替产生磁场，实现了电磁铁激发的磁场在平面内沿顺时针方向转动的效果，以驱动转子运动；不同的是甲图所示电机的转子是一个永磁铁，而乙图所示电机的转子是绕在软铁上的闭合线圈。通过电磁驱动转子转动，可以为电动汽车提供动力。假定两种电机的每组电磁铁中电流变化周期和有效值均相同，下列说法正确的是（　　） A. 电机稳定工作时，乙电机转子的转速与电磁铁激发磁场的转速相同 B. 电机稳定工作时，乙电机产生的焦耳热相对较少 C. 电机稳定工作时，乙电机转子的转速越接近电磁铁激发磁场的转速，其所受安培力就越大 D. 刹车（停止供电）时，甲电机转子由于惯性旋转，可以通过反向发电从而回收动能 一、线圈通过中性面时的特点： 1．穿过线圈的磁通量最大；2．线圈中的感应电动势为零；3．线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次． 二、交变电流“四值”的应用 1．最大值：Em＝NBSω，分析电容器的耐压值。 2．瞬时值：e＝Emsin ωt(由中性面开始计时)，计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况。 3．有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流。 4．平均值：＝N，计算通过电路横截面的电荷量。 1．图甲是某发电机的示意图，单匝正方形金属线框边长为L，其两端与两个半圆环相连，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO՛轴转动．阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示，Um为已知．其它电阻不计，则金属框转动一周（ ） A.框内电流方向不变 B.电动势的有效值大于 C.流过电阻的电荷 D.电阻产生的焦耳热 2．(2022·广东卷，4)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是(　　) A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等 C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等 3．(2021江苏,12,8分)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动。已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20 T,线圈的匝数为100、面积为0.50 m2、电阻为0.60 Ω。若磁体转动的角速度为90 rad/s,线圈中产生的感应电流为50 A，求： （1）线圈中感应电动势的有效值E; （2）线圈的输出功率P。 带着实力与微笑走进课堂 　　　　 第 1 页（共2页） 我是汉开人 请看我可能 　第 2 页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $HKA