第3章 第2节 交变电流的产生 (作业本)-（配套课件）【顶尖课课练】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦“交变电流的产生”，系统覆盖正弦交变电动势的产生条件、瞬时值表达式、有效值及电路计算等核心知识，通过基础判断到实际应用的题目设计，搭建从概念理解到规律应用的学习支架。 其亮点在于以线圈转动模型为载体，融合科学思维中的模型建构与科学推理，如通过多题递进（从产生条件判断到瞬时电流计算）培养学生运动和相互作用观念。题目解析详尽，教师可高效教学，学生能深化规律理解与问题解决能力。

作业本 第3章 交变电流与远距离输电 第2节 交变电流的产生 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第二册）（鲁科版）》配套课件 1 （限时20分钟） 1.（多选）如图，面积均为的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场 中以角速度 匀速转动，能产生正弦交变电动势的是( ) AC A. B. C. D. 解析 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴（轴在线圈所在平面内） 匀速转动，能产生正弦交变电动势，由这一原则判断，A图和C图符合 要求；B图中的转轴不在线圈所在平面内；D图转轴与磁场方向平行， 而不是垂直。故A、C正确，B、D错误。 2 2.如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，下列说法正 确的是( ) C A. 线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B. 图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C. 图示位置边的感应电流方向为 D. 线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 3 解析 线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生做 周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改 变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电 流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错误； 线圈处于图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电流最大， 边向右 运动，由右手定则得，边的感应电流方向为 ，故B错误，C正 确；线圈平面与磁感线平行时，磁通量的变化率最大，故D错误。 4 3.如图甲为一台小型发电机构造图， 线圈逆时针转动，产生的电动势随时 间按余弦规律变化，其 图像如图 乙所示。发电机线圈的内阻为 ， 外接灯泡的电阻为 ，则( ) D A. 电压表的示数为 B. 发电机的输出功率为 C. 在 时刻，穿过线圈的磁通量最小 D. 在 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大 5 解析 电压表的示数为路端电压的有效值， 由题图乙可知电源电动势的有效值为 ， 由闭合电路欧姆定律，路端电压为 ，故A项错 误；发电机的输出功率为路端电压的有效值与电流的有效值的乘积， ，故B 项错误；在 时刻，线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大， 磁通量的变化率最小，故C错误；在 时刻，线圈平面垂直中 性面，穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量变化率最大，D项正确。 6 4.如图所示的电路中，是熔断电流 的保险 丝， 是可变电阻，交流电源的内电阻不计，其电动 势随时间变化的规律是 。为 了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( ) B A. B. C. D. 解析 该交变电流电动势的有效值为 ，故可变电阻 的最小阻值 。 7 5.如图为某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈 的面积 ，共有10匝，线圈总电阻为 ，线圈处于磁感应强 度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴 转 动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻 的连 接。线圈在外力作用下以恒定的角速度绕轴 匀速转 动时，下列说法正确的是( ) 8 A. 电阻的发热功率是 B. 理想交流电流表的示数是 C. 用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打 点的时间间隔一定为 D. 若将电阻换成标有“ ”字样的小灯泡， 则小灯泡能正常工作 √ 9 解析 线圈中的感应电动势最大值为 ，所以电动势有效值为 ，电流表的示数，电阻 的发热功率，选项A错误，B正确； ， 故用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔是 ， 选项C错误；电动势有效值是，但由于线圈有电阻，所以“ ” 的小灯泡不能正常工作，选项D错误。 10 6.如图所示，为一边长为、匝数为 的正方形闭合线圈，绕对称 轴匀速转动，角速度为 。空间中只有 左侧存在垂直纸面向里 的匀强磁场，磁感应强度为。若闭合线圈的总电阻为 ，则( ) B A. 线圈中电动势的有效值为 B. 线圈中电动势的最大值为 C. 在线圈转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有 电流 D. 当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量 为 11 解析 由于只有 左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场， 所以最大值 ，有效值 ，故A错误，B正确；在线圈转动的 过程中，线圈始终有一半在磁场中运动，不会有一半时 间没有电流，故C错误；图中所示位置中，穿过线圈的磁通量为 ， D错误。 12 7.如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其 矩形线圈的长度为，宽度为，共有 匝，总电阻 为 ，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值 为的定值电阻，线圈以角速度 在磁感应强度为 （1）表示出线圈经过图示位置时，通过电阻 的感应电流的方向； 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速转动，沿转轴 方向看去，线圈转动沿逆时针方向， 时刻线圈平面与磁感线垂直。 13 答案 自下而上 解析 根据右手定则或楞次定律判断可知，线圈中电流方向是 。 故流过 的电流是自下而上 。 14 （2）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式； 答案 解析 从中性面开始计时，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大 感应电动势 ，所以感应电动势的瞬时值表达式为 。 15 （3）求线圈从位置开始到转过 的过程中的平均电动势； 答案 解析 。 16 （4）求线圈从位置开始到转过 时的瞬时电流。 答案 解析 。 17 $