课题：10.2交变电流的图像 电感和电容 【知识梳理】知识点一 交变电流的图象1根据图象的意义，从图象的纵坐标轴上可以直接读出交变电流的 ，从图象的横坐标轴上可以直接读出交变电流的 ，从而可推导角速度及频率2周期与角速度、频率的关系是 。交变电流的频率与线圈的 相等。3图象本身则体现了函数关系，反映了交变电流的瞬时变化关系，故图线本身是书写交变电流瞬时表达式的依据。知识点二 电感和电容对交变电流的影响1电感对恒定电流没有影响，对交变电流有阻碍作用电感对交变电流阻碍作用的大小用来表示，与线圈和交变电流的有关，自感系数越大，交流电的频率越高，感抗也越大，电感的作用是“通直流、，通低频、。”2交流通过电容器，电容器虽能通过交变电流，但对交变电流也有影响，其大小用来表示容抗与电容器的和交变电流的都有关系，电容、交变电流的频率，容抗越小电容的作用是“通交流、，通高频、 【典型例题】【例1】 电阻为1的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示现把交流电加在电阻为9的电热丝上，下列判断正确的是（ ）A线圈转动的角速度100 rad/sB在t0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大C电热丝两端的电压D电热丝此时的发热功率P1800 W【例2】 矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是（ ）e/Vt/sO1-10.10.20.3A.此交流电的频率为0.2HzB.此交流电动势的有效值为1VC.t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb【例3】 如图甲，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcda为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图乙中的哪一个（ ）乙甲【例4】 在图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2和3灯的亮度变化情况是（ ）A1、2两灯均变亮，3灯变暗B1灯变亮，2、3两灯均变暗C1、2灯均变暗，3灯亮度不变D1灯变暗，2灯变亮，3灯亮度不变【例5】 在电工和电子技术中使用的扼流圈有两种：低频扼流圈和高频扼流圈。它们的区别在于（ ）A低频扼流圈的自感系数较大B高频扼流圈的自感系数较大C低频扼流圈的能有效地阻碍低频交变电流，但不能阻碍高频交变电流D高频扼流圈的能有效地阻碍高频交变电流，但不能阻碍低频交变电流【随堂练习】1如图所示,在电路两端接上交变电流,保持电压不变,使频率增大,发现各灯的亮暗变化情况是:灯1变暗、灯变亮、灯不变，则、处所接元件可能是（ ）MNL123UA.为电阻，为电容器，为电感器B.为电阻，为电感器，为电容器C.为电感器，为电容器，为电阻D.为电容器，为电感器，为电阻2一交流电压的图象如图所示，将该交流电压加在一电阻两端，下列说法正确的是（ ）A该交流电压的频率为50HzB流过电阻的电流方向每秒钟改变50次C并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110VD该交流电压的瞬时表达式为 (V)例题1 解析 由图可以看出该交变电流的周期，则角速度，A错。t0.01s时刻，电压达到最大，则此时磁通量变化率最大，磁通量为零，B错。电热丝两端电压为路端电压，则C错。根据电功率公式可知D正确。【答案】D例题2 D 由图象查以看出，该交变电流的峰值为1V，则其有效值为，B错。其周期为0.2s，则其频率为5Hz，A错。t=0.1s时，电动势为零，为中性面，线圈平面与磁场方向垂直，C错。例题3 A 例题4 D 例题5 AD 【自我检测】1.C 2. D 峰值对应峰值面磁通量为零，而电流为零对应中性面磁通量最大从A到B转过 2020.12.18 张甸中学高三物理能力训练作业课题：10.2交流电图象 电容和电感 编制：于正华 审核:王昭民 姓名_1线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流如图所示，则（ ）A在A和C时刻线圈平面和磁场垂直B在B和D时刻线圈中的磁通量为零C从A时刻到B时刻线圈转动的角度为 rad abcdBOO/abB(c)(d)45abD若从O时刻到D时刻经历的时间为0.02s ，则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次Vi/At/rad222320At/radi/A222320Bt/rad2i/A22230Ci/At/rad222320D2如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是（ ）3如图所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻的两端。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻。则（ ）在时刻，线圈处于中性面，流过电阻的电流为，电压表的读数也为秒钟内流过电阻的电流方向改变次在电阻的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小在电阻的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变4如图甲、乙所示是电子技术中的常用电路，a,b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用表示，交流低频成分用表示，直流成分用一表示（ ）A图甲中电阻R得到的是交流成分 B图甲中电阻R得到的是直流成分C图乙中电阻R得到的是低频成分 D图乙中电阻R得到的是高频成分5如图所示，在a、b间接上交流电源，保持电压值不变，使其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗；灯2变亮；灯3不变，则黑箱A、B、C中所接元件可能是（ ）AA为电阻，B为电容器，C为电感线圈 BB为电阻，B为电感线圈，C为电容器CA为电容器，B为电感线圈，C为电阻 DA为电感线圈，B为电容器，C为电阻6“二分频音箱内有高、低两个扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信号按原比例还原成高、低频的机械振动。右图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由、端输入，是线圈，是电容器，则（ ）甲扬声器是低音扬声器；的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器；乙扬声器的振幅一定大；的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器；7匀强磁场的磁感应强度B，边长L的正方形线圈abcd共N匝,线圈电阻为r ,线圈绕垂直于磁感线的轴OO 以如图所示的角速度匀速转动,外电路电阻为R .BbcadO OR在图中标出此刻线圈感应电流的方向.(2)转动过程中感应电动势的最大值有多大?(3)线圈平面与磁感线成60时的感应电动势多大?(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机要做多少功?(5)从图示位置开始,线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少？1. D 2. D 3. BC 4. AC 5. D 6. ABD7. 解析电流方向：adcba 由Em=NBS = NBL2 (3)转过60时的瞬时感应电动势e = Emcos60= NBL2/2(4)电动势的有效值 E =Em/电流的有效值 I=E/(R+r),柴油机的功转化为电能,转一圈做功 W=EIT=2 N2B22L4T/2(R+r)=N2B2L4/(R + r)(5) I 平均=E平均/( R+r)= 电量Q= I平均t= NBSSin60/( R+r)= NBL2/2( R+r)