第2节 交变电流的描述-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册五维课堂（人教版2019）

第三章 交变电流 第2节 交变电流的描述 知识导图 核心素养 1.物理观念;借助周期、频率、峰值、有效值等概念, 体会物理观念的生成过程 [交变电流的描述 2.科学思维:交变电流有效值的推导及公式和图像 周期和 峰值和 正弦式交变 也感器和出 频卒 有效值 电流的公式 容器对交变 的描述,体会物理模型建立在物理规律形成中的 的图像 电流的作用 作用 [综合应用与拓展 3.科学态度与责任:通过交变电流在生产、生活中的 应用,体会科技发展对社会进步的推动作用 自王预习探新知 [知识梳理] (2)应用 知识点一 ①交流用电设备上所标的 周期和频率 电压和 的物 1.物理意义:描述交变电流 电流; 理量. ②交流电压表测量的 ③无特别说明时提到的 所需 的 2.周期:交变电流完成一次 数值. 的时间,用T表示,单位是秒(s) 3.正弦式交变电流峰值和有效值的关系:I 3.频率:交变电流完成 的次数与所 ,U一 用时间之比,用/表示,单位是 知识点三 正弦式交变电流的公式和图像 (Hz). 1.公式描述:已知交变电流的周期T或频率 f,又知电压的有效值或峰值,可表示为 u-Usin 知识点二 峰值和有效值 2.图像描述:以电压随时间变化为例,图像如 1.峰值 图所示. (1)意义:用来表示电流的 和电压的 # (2)应用:电容器所能承受的电压要 交流电压的峰值 2.有效值 (1)定义:让交变电流与恒定电流分别通过相 正弦式交变电流u-/图像 同的 ,如果它们在交变电流的一 [基础自测] 个周期内产生的热量 ,则这个恒 1.思考判断(正确的打“”,错误的打“×”) 定电流的电流I、电压U,叫作这一交变电 (1)我国民用交变电流的照明电压为220V和 流的有效值 动力电压为380V都是指有效值,( ) ·67. 物理·选择性必修第二册 3.正弦式交变电流的图像一定是正弦函数曲 2 适用于任意的交 线吗? 变电流. C ) (3)交流电的有效值是指相同时间内,产生相 同热量的直流电的值. ) 2.我国民用交变电流的周期T-0.02s,频率 是多少?电流方向每秒钟改变多少次? 台作探究攻重难 探1 对交变电流有效值的理解和计算 第一步:计算交变电流在一个周期内产生 [探究导引] 的热量Q; 现在的调光台灯、调速电风扇,多是用可控 第二步:将热量Q用相应的物理量的有效 硅电子元件来实现的,图示是经过一个双向 值表示Q-^RT或Q 可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压, 第三步:代入数值,求解有效值 如图所示的交变电流是正弦式交变电流吗? 2.几种常见电流有效值的计算 如何求得该交流电压的有效值 电流名称 电流图线 有效值 正弦式交 变电流 正弦半波 1-# 电流 T727 正弦单向 _ [探究归纳] 脉动电流 1.计算有效值的两种方法 矩形脉动 (1)若按正(余)弦规律变化的交变电流,可利 1# 用交变电流的有效值与峰值的关系求解, 电流 2 非对称性 2 (2)对于非正弦式交变电流,必须根据有效值 交变电流 的定义进行计算。 ·68. 第三章 交变电流 [例1] 如图所示为一交变电流的图像,则该 A.12V B.4/10V ( 交变电流的有效值为 ) C.15V D.8/5V # /A 2.如图所示,正弦交流电甲和方波交流电乙的 峰值、频率完全相同,把两电流分别输入完 全相同的两个电阻中,经过相同的时间(足 BR7.A# ### 够长)后,两电阻中消耗的电能之比W。; W为 ( D.1+1 ~ C.1# ## [思路点拨] 0。 2 量为Q 总热量 A.1:2 B.1:/2 →Q-Q 等效 →Q-1*RT 直流 C.1:1 D.1:2/2 十Q 探究2 交变电流的图像 量为Q。 [探究导引] [规律总结 求解有效值的一般方法与技巧 如图所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁 场的轴匀速转动,若从中性面开始计时,我 (1)首先要分析交变电流的变化规律,在一个 交变电流中可能存在几种形式的交变 们得到如下关系式e一E。sint,结合数学 电流. 知识y-Asina,你能知道e-E。sint相应 (2)一个交变电流中存在几种形式,可在一个 的函数图像是什么形式吗?该图像能直接 得到哪些信息? 周期内分段求出产生的热量,求其和, (3)正弦式交变电流的最大值和有效值的关 )中性面 ,# (s 系是I- 2 ### 不一定符合此关系. [跟进训练] 1.通过一阻值R-1002的电阻的交变电流 如图所示,其周期为1s.电阻两端电压的有 效值为 ( ) 2 -02 ·69. 物理·选择性必修第二册 [探究归纳] [跟进训练] 1.对交变电流图像的认识 1.(多选)如图是某种正弦式交变电压的波形 ( 图,由图可确定该电压的 如图所示,正弦交变电流随时间的变化情况 ) 可以从图像上表示出来,图像描述的是交变 311 电流的电动势、电流、电压随时间变化的规 0.01 0.02 0.03 0.04 律,它们是正弦曲线. -311..... L.U. A.周期是0.01s B.最大值是311V C.有效值是220V 2.交变电流图像的应用 D.表达式为u-220sin100xtV 从图像中可以解读到以下信息: 2. 在匀强磁场中的矩形线圈 (1)交变电流的最大值I.、E。、U。、周期T abcd,以恒定的角速度绕 (2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流 ab边转动,磁场方向平行 于纸面并与a边垂直,在/三0时,线圈平 均为零,磁通量最大,所以可确定线圈位于 面与纸面重合,线圈的cd边离开纸面向外 中性面的时刻 运动,若规定由a→b→c→d→a方向的感应 (3)找出线圈平行干磁感线的时刻 电流为正,则能反映线圈中感应电流I随时 (4)判断线圈中磁通量的变化情况 间7变化的图像是 ( ) ## (5)分析判断e、i、u随时间的变化规律 #### [例2 某交流发电机给灯泡供电,产生正弦 式交变电流的图像如图所示,下列说法中正 ( 确的是 ) ### A 10152025 ×10 究3交变电流的“四值”问题 A.交变电流的频率为0.02Hz [探究导引] B. 交变电流的瞬时值表达式为i一5cos 如图甲为一电容器,图乙为保险丝管,请 思考: 50rtA C.在/一0.01s时,穿过交流发电机线圈的 磁通量为零 D.1s末线圈平面与磁感线垂直,感应电流 最大 1 7 .70. 第三章 交变电流 [例3] 如图所示,矩形线圈面积 (1)将电容器接在交流电路上,要保证电容 器正常工作,需要考虑交变电流哪一个值? 为S,匝数为N,线圈电阻为r, (2)若保证保险丝管正常使用,应考虑交变 线圈在磁感应强度为B的匀强 电流哪一个值? 磁场中绕垂直于磁场方向的 OO轴以角速度 匀速转动,外电路电阻为 R.在线圈由图示位置转过90{}的过程中,下 ( 列判断不正确的是 __ NBSoR A.电压表的读数为 2(R十-) [探究归纳] B.通过电阻的电荷量为2(R十) NBS 1.正弦式交变电流“四值”的对比 物理含义 重要关系 适用情况 C. 电阻所产生的焦耳热为”B$oR 4(R十p) 交变电流某 e-Esint 分析线圈某一时刻 瞬时值 D. 线圈由图示位置转过30{}时的电流 一时刻的值 -Isin al 的受力情况 为2(R) NBS 最大的瞬 E.-nBS 确定用电器的耐 最大值 E.o 时值 l-Rr 压值 [思路点拨 解答本题的思路如下: 计算电表的读数一 交变电 (1)计算与电流热 效应相关的量(如 →流的有 功率,热量) 计算电路中产生的焦耳热一 E二 效值 跟交变电流 2 (2)交流电表的测 的热效应等 量值 计算一段时间内通过导体 有效值 交变电流 效的恒定电 (3)电气设备标注 横截面的电荷值 流值 的额定电压、额定 的平均值 电流 计算某时刻的感应电动热 交变电流 (4)保险丝的熔断 或感应电流 电流 的瞬时值 交变电流图 [规律总结]应用交变电流“四值”时的注意 像中图线与 事项 平均值 计算通过电路截面 时间轴所夹 的电荷量 1-R十r# (1)研究电容器是否被击穿时,应用交变电流 面积与时间 的比值 的峰值(最大值),因为电容器上标明的电 压是电容器长时间工作时所能承受的最 2.两点说明 大电压. (1)交变电流的平均值与对应的时间有关,不 同时间内的平均值一般不同. (2)研究电功、电功率和电热时,只能用有 (2)平均值是交变电流图像中图线与时间轴所 效值. 夹面积与时间的比值,平均电动势可以用 (3)研究通过导体横截面的电荷量时,要用平 △ 电磁感应定律计算,即E一n 均值 △' ·71. 物理·选择性必修第二册 [跟进训练] 2.如图所示,匀强磁场的磁感应 0. 1.如图所示,线圈abcd的面积是0.05m{},共 强度B=0.5T边长L= 100匝,线圈电阻为1Q,外接电阻R-92 10cm的正方形线圈abcd共 匀强磁场的磁感应强度为B-1T,当线圈 100匝,线圈电阻,-12,线圈 绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动,角 以300r/min的转速匀速转动时,求 速度-2πrad/s,外电路电阻R-4O,求; ## (1)线圈转动过程中感应电动势的最大值; (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转 过60{}角时的瞬时感应电动势 (3)由图示位置转过60角的过程中产生的 平均感应电动势 (1)转动中感应电动势的最大值和有效值; (4)交流电压表的示数; (2)电路中交流电压表和电流表的示数 (5)线圈转过60*}角的过程中,通过R某一 横截面的电荷量 霏析易错提素养 [易错点1门 不注意公式I一 “的适用条件而 # 2 /010-2s) 出错 [例1] 如图所示是一交变电流的i-t图像 A.4A B.2/2A ( 则该交变电流的有效值为 ) C.230 D. 2 3 .72. 第三章 交变电流 [正解]C C.灯泡实际消耗的功率为484W [解析 设交变电流的有效值为I,周期为 D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2J [错解] A或B或C [错因分析 不能正确区分电源电动势和 3 A.故A、B、D 路端电压,错选A.误认为在一个周期内电 错误,C正确. 流的方向改变1次,错选B.在计算灯泡实 [易错分析] 际消耗的功率时,错看为求整个电路消耗的 U2 220{ 功率,从而得到P二 W一 R十r 100 484 W,错选C. 2.有效值不是两个不同有效值的自述平 [正解]D 均值. [解析] 电压表示数为灯泡两端电压的有效 [误区警示 值,由图像知电动势的峰值E。一220/2V,有 _## 1. 正弦式交变电流的有效值可用E一 效值E一 2 R十r 的有效值应根据电流的热效应来计算 个周期内电流方向改变两次,可知1s内电 2.交变电流的有效值不是交变电流的平均 流方向改变100次,B错误:灯泡实际消耗 209{ 值,有效值是根据电流的热效应规定的, W-459.8W,C错 95 具有等效的意义,所以在理解此概念时, E 误;电流的有效值I一 --2.2A,发电机 要强调“相同电阻”“同一时间”和“热量相 R十r 等”,而交变电流的平均值是指一段时间 线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q一^{}r 内交变电流瞬时值的平均值, 2.2×5×1J-24.2],D正确. [误区警示] 在解答有关交变电流的问题 [易错点2 忽视交变电流“四值”的区别而 致错 时,除了要注意电路结构,区分内、外电路 外,还要区分交变电流的峰值、瞬时值、有效 [例2] 一台小型发电机产生的电动势随时 值和平均值,峰值是瞬时值中的最大值,有 间变化的正弦规律图像如图甲所示,已知发 效值是以电流的热效应来等效定义的,求解 电机线圈内阻为52,现外接一只电阻为 与电能、电热相关的问题时,一定要使用有 95Q的灯泡,如图乙所示,则 ( ) 效值,而求解通过导体横截面的电荷量时, te/V 一定要用平均值. 220/2- ■[课堂小结] 2(0-s) 交变电流的描述 周期和率 -220/2 甲 乙 峰值和有效值 正弦式交变电流峰值和 有效值的关系:v-:1- A.电压表的示数为220V 正弦式交变电流的公式和图像 B. 电路中的电流方向每秒钟改变50次 .73. 物理·选择性必修第二册 课堂自测夯基础 1.(交变电流的周期和频率)关干交变电流的 A.7时刻线圈中电流的瞬时值表达式为 周期和频率,下列说法中正确的是 BS. ##Coo A.正弦式交变电流最大值连续出现两次的 时间间隔等于周期 R B.1s内交变电流出现最大值的次数等于 频率 2R C.交变电流方向变化的频率为交变电流频 B{S${} D.线圈消耗的电功率为P一 率的2倍 2R D.50Hz的交变电流,其周期等于0.05s 5.(交变电流的四值)如图所 2.(交变电流的图像)如图所示是一个正弦式 示,N一50匝的矩形线圈 交变电流的图像,下列说法正确的是 ) abcd,ab边长l.-20cm, / ad边长1.-25cm,放在磁 感应强度B一0.4T的匀强 磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过 -10--- A.周期是0.2s,电流的峰值是10A 线圈中线的OO轴以n-3000r/min的转 B.周期是0.15s,电流的峰值是10A 速匀速转动,线圈电阻,一12,外电路电阻 R一92,t三0时线圈平面与磁感线平 C. 频率是5Hz,用流的有效值是10A 行,求: D.频率是0.2Hz,电流的有效值是7.07A 3.(交变电流的有效值)一个矩形线圈在匀强 (1)感应电动势的瞬时值表达式; (2)线圈转一圈R上产生的热量 磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为 _T时,线圈中 (3)从图示位置转过90{}的过程中流过电阳 T.从中性面开始计时,当1- R的电荷量; 感应电动势的瞬时值为3V,则此交变电流 ( 电动势的有效值为 ) A.2/2V B.3/2V C.2③V D.6V 4.(交变电流的四值)(多选) 如图所示,单匝矩形线圈 放置在磁感应强度为B的 B 匀强磁场中,以恒定的角 x x 速度o绕垂直磁场方向的 a边转动,磁场方向垂直 于纸面向里,线圈所围面积为S,线圈导线 的总电阻为R..一0时刻线圈平面与纸面重 c温攀提示 合.则 ) 学习至此,请完成配套训练 ( .74.参考答案 [例2]B [从题图乙可以看出,t、t。时刻通过线圈的磁通 (3)线圈平面与磁感线夹角为60{}时的瞬时感应电动势e一 量最大,线圈经过中性面位置时线圈中感应电流方向改变, E. sin 30*-NBaL". A错误,B正确;t.、t时刻通过线圈的磁通量为零,线圈处 答案:(1)dcbad(图略) (2)NBaL" 于与中性面垂直的位置,此时感应电动势和感应电流均为 (3)NBolL 最大,故C、D均错误.] 跟进训练 课堂自测·夯基础 1.C [线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,在 1.C [A、D项中转轴与磁场方向平行,所以线圈中磁通量不 电路中产生周期性变化的交变电流,线圈经过中性面时电流 会发生变化,故没有感应电流产生;B项中线圈转动,磁通量 改变方向,线圈每转动一周,有两次通过中性面,电流方向改 不变,无感应电流产生;C项中线圈沿垂直磁场的转轴转动 变两次,指针左右摆动一次,A项错误;线圈平面垂直于磁感 可以产生正弦式交变电流。 线的位置称为中性面,显然图中线圈所在位置不是中性面 2.Bt时刻,穿过线框的磁通量为零,线框产生的感应电动 B项错误;线圈处于题中图示位置时,a边向右运动,由右 势最大,电阻中的电流最大,根据楞次定律,通过电阻的电流 手定则知,a边中感应电流方向为a→b,C项正确;线圈平 方向从右向左,A错误,B正确;Z。时刻,穿过线框的磁通量 面与磁场方向平行时,穿过线圈的磁通量为零,但磁通量的 最大,线框产生的感应电动势为零,电阻中的电流为零,C、D 变化率最大,D项错误.] 错误,] 2.AD [计时开始时线圈平面与磁场平行,感应电流最大,在 3.AD[线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流,和 电阻R构成闭合回路,电流的大小、方向均发生变化,故选 项A正确,B错误,由于线圈开始时位于垂直于中性面的平面 小为零,磁通量逐渐增大,其变化率一直减小,故A、D 所以i-I.cosa,故选项D正确,C错误.] 正确,] 4.A [由电动势e-10v②sin20xtV知,计时从线圈位于中性 探究3 面时开始,所以t一0时,线圈位于中性面,磁通量最大,但此 提示(1)感应电动势与线圈的臣数n、磁感应强度B、线圈 时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线平行,切割磁感线 的面积S和线圈平面与中性面的夹角有关 的有效速度为零,A正确,B、C错误;当t一0.4s时,e一 (2)E-nBSasin t 102sin(20t×0.4)V-0,D错误.] [例3][解析](1)根据a、cd切割磁感线,由右手定则可 5.解析:线圈平面与磁场方向平行时,线圈转动产生的感应电 得线圈中感应电流方向a→d→c→b→a. 动势的峰值为E.-nBSo-nB.L (2)线圈的角速度 线圈从垂直于中性面位置开始转动,感应电动势表达式可写 -2rn=2xx3000 为e-E.cost 60 rad/s-1oor rad/s. 通过电阻R的电流的瞬时值表达式为 设a边在1一0时刻速度为,图示位置的感应电动势最 大,其大小为 R (2)_o. E-2NBab·=NBab·ad·-50x0.4x0.20x0.25 答案:(1)nB.. ×100*V~314V. 第2节 交变电流的描述 电动势的瞬时表达式为e-314cos100xtV [答案](1)a→d→c→b→a(2)e=314cos 100ntV 自主预习·探新知 跟进训练 知识梳理 一、1.变化快慢 2.周期性变化 3.周期性变化 1.解析:(1)交变电流的电动势最大值为E。一2nBLv 赫兹 4.2πf $ BLL/2-nBS-10x0.50.2t10 V-6.28 V.电流$ 二、1.(1)强弱 高低(2)高于 2.(1)电阻 相等 (2)①额 的最大值为L-E。/R-6.28A ## (2)线框转过60{时,感应电动势e-E。sin60{}-5.44V. 定 额定 ②数值 ③交变电流 (3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时表达式 三、1.2sin2 为e-E. sin at-6. 28 sin 10xt V. 答案:(1)6.28V 6.28A(2)5.44V 基础自测 (3)e-6. 28 sin 10xz V 1.(1)(2)×(3)x 2.解析:(1)由右手定则可以判断电流方向沿dcbad 2.提示 我国工农业生产和生活所用的交变电流频率是50Hz 电流方向每秒改变100次 (2)根据E.-2NBLo及v- 3.提示 不一定,根据计时起点不同,也可能是余弦函数曲线. ·137. 物理·选择性必修第二册 合作探究·攻重难 [例3] B [线圈在磁场中转动,产生的感应电动势的最大值 探究1 为E.NBSau,电动势的有效值为E-NBSd,电压表测量 提示 不是正弦式交变电流.根据电流的热效应即可求得 V2 有效值. ②(R十r) [例1] B [令该交变电流通过一电阻R,它在前半周期内通 A正确;根据法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势E 过核也阻产生的量Q-(2)R ## ,它在后半周 定义可知q-IAr,联立解得通过电阻的电荷量?-NBS. NBS,故 产生的热量Q。-Q+Q-3RT,设某一恒定电流I在 B错误:热量的产生用到有效值,电阻R产生的热量Q= 相同的时间T内通过该电阻产生的热量为IRT,由有效值 的定义知:3RT-^RT,得1-1。,故B正确.] 动势的瞬时值表达式为e一NBSosinut,当线圈由图示位置 转过30{B时产生的感应电动势e-NBSo,根据闭合电路欧姆 跟进训练 2 1.B [根据图像,一个周期T一1s,设该交变电流的有效值为 定律可知,电流i-2NBS,故D正确.] NBSo U,0~0.4s的时间间隔为t-0.4s,0.4~0.5s的时间间 跟进训练 隔t.-0.1s,根据电流的热效应,由2(IiRt.+1Rt。) R 2.A [在一个周期T内,正弦交流电在电阻中消耗的电能为 ^RT,所以W。:W.-1:2,故A正确.] 电压表示数:U-IR-3.54×9V-31.86V. 探究2 答案:(1)50V 35.4V (2)31.86V 3.54A 提示 该图像为正弦函数图像,可直接获取周期与最大值 2.解析:(1)感应电动势的最大值为E.=nBuS一nV. (峰值)的信息. (2)线圈转过60{*}角时的瞬时感应电动势为 [例2] C [从题图中可得该交变电流的周期为0.02s,频率 e-E cos 60*-xX0.5V--V 为50Hz.交变电流的瞬时值表达式为i-5cos100rtA.在t 一0.01s时,感应电流最大,穿过交流发电机线圈的磁通号 (3)线圈转过60{角的过程中产生的平均感应电动势为 为零,1s末线圈平面与磁感线平行,感应电流最大,故正确 E-4_nBsin 6033vV. △t 选项为C.] 2 跟进训练 1.BC [由图像知,该交变电压的周期为0.02s,最大值为311V. 而有效值U--311 V-220V,A错,B.C正确.正弦交 22 2一 变电压的瞬时值表达式u-U.sinat-31lsin (5)线圈转过60{}角的过程中,通过电阻R某一横截面的电 311sin100xt V.D错误.1 2.C [因t一0时,线圈平面与纸面重合,故1一0时电流最大; ##( 又因t一0时线圈的cd边离开纸面向外运动,故线圈中的电 nBSsin6o*3 流方向为a→b→c→d→a,与规定的正方向相同,所以选项C 20 C. R十r 正确。] 答案:(1)xV(2)号V(3)33(4)2V 探究3 提示(1)交变电流的最大值. (2)交变电流的有效值. .138. 参考答案 课堂自测·夯基础 基础自测 1.C [根据周期的定义知选项A、B错误;因为在一个周期的 1.(1)(2)(3)×(4) 时间内,交变电流会出现正向和负向最大值各一次,但相邻 2.提示 不能,变压器的工作原理是互感现象,在原线圈上接 两个峰值的时间间隔为半个周期;交变电流在一个周期内方 直流电源,在铁芯中不会形成变化的磁场,所以在副线圈上 不会有感应电动势产生. 向改变两次,即方向变化的频率为交变电流频率的2倍,故 合作探究·攻重难 探究1 2.A [由题图可知T-0.2s,Im-10A,故频率f=1= 提示 恒定电压加在原线圈上瞬间,线圈内的磁通量发生 变化,因而副线圈中的磁通量也发生变化,所以由E一n △ A V2 知,副线圈中有感应电动势,灯泡闪亮,之后原线圈中电流恒 3.D [矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动, 定,线圈内的磁通量恒定不变,副线圈中无电动势,因而灯淮 从中性面开始计时,产生正弦式交变电流,其表达式为e 熄灭. E. sin at,当t-T时,根据题意得,3V-E. sin(2-xT), [例1] C [通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化 的,由于面积S不变,故磁通量变化,A错误;因理想变压 器无漏磁,原、副线圈的磁通量总相等,故B错误;由互感现 象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线 6V,D正确. 圈的电能,原、副线圈通过磁联系在一起,故D错误。] 4.CD 回路中感应电动势的最大值E. 一BS,电流的最大 跟进训练 值I. 1.B [变压器工作的基础是原、副线圈的互相感应,并不是自 BSs sinx.线圈中电流的有效值I一 感现象,在原线圈中电能转化为磁场能,副线圈中磁场能转 值表达式i一 R 2 化成电能,电能是通过磁场从原线圈传递到副线圈的,变压 器只能对变化的电流有变压作用,综上所述,只有B正确。 2R 2.ABC [理想变压器原、副线圈中的频率相同,磁通量的变化 5.解析:(1)n-3000r/min-50r/s 率相同,电压不一定相同,功率相同,故A、B、C正确,D 线圈的角速度-2rn-100Irad/ 错误。] 感应电动势的最大值E.一NBSw-314 探究2 所以感应电动势的瞬时值表达式为 [例2] [解析] (1)变压器改变的是交流电压,因此为了保 e-E. cos at-314 cos 100xt(V). 证人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压 (2)感应电动势的有效值E-E 不超过12V,A错误;实验通电前必须要先检查电路是否正 > 确,通电时用手接触裸露的导线、接线柱等,会将人体并联入 t,一# 电路中,导致所测数据不准确,同时也有安全隐患,B、C错 误:使用多用电表测电压时,先用最高量程档试测,再选用恰 线圈转一圈R上产生的热量Q-^*RT-88.7J 当的档位进行测量,故D正确.(2)分析每组实验数据,可知 (3)线圈由题图所示位置转过90{}的过程中.有△ BSsin90* 通过R的电荷量a-R .N△_0.1C. 围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比. [答案](1)D(2)在误差允许范围内,变压器原、副线圈 答案:(1)e=-314cos100xz(V) (2)88.7J (3)0.1C 的电压比等于匝数比 第3节 变压器 跟进训练 自主预习·探新知 解析:变压器只能改变交流电压,需要使用交流电源,为了探 知识梳理 究电压与匝数关系,多用电表应使用交流电压档;为了让变 一、1.闭合铁芯(1)交流电源 初级线圈 (2)负载 次级线 压效果明显,需要用含有闭合铁芯的原、副线圈,因此正确答 圈 2.互感 磁场 磁场 感应电动势 3.匝数 4.能量 案为A、C、E. 由于实际实验中有漏磁的情况,所以副线圈测量电压应该 二、1.匝数 小于理论变压值,可知n为输入端,n.为输出端 (2)副线圈 原线圈 4.电磁感应 答案:ACEn。 ·139.