交變電流教案范文
如果把高中三年去挑戰(zhàn)高考看作一次越野長跑的話，那么高中二年級是這個長跑的中段。與起點相比，它少了許多的鼓勵、期待，與終點相比，它少了許多的掌聲、加油聲。它是孤身奮斗的階段，是一個耐力、意志、自控力比拚的階段。但它同時是一個厚實莊重的階段，這個時期形成的優(yōu)勢有實力。接下來是小編為大家整理的交變電流教案范文，希望大家喜歡!
交變電流教案范文一
教學目標：
1.掌握交流發(fā)電機及其產生正弦式電流的原理，正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達，
2.理解最大值與有效值，周期與頻率;
3.知道電阻、電感和電容對交變電流的作用，感抗和容抗
教學重點：交流的基本概念
教學難點：交流電路的分析與計算
教學方法：講練結合，計算機輔助教學
教學過程：
一、交變電流的產生
1. 正弦交流電的產生
當閉合矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸線做勻角速轉動時，閉合線圈中就有交流電產生.如圖所示.
設矩形線圈abcd以角速度ω繞oo' 軸、從線圈平面跟磁感線垂直的位置開始做逆時針方向轉動.此時，線圈都不切割磁感線，線圈中感應電動勢等于零.經(jīng)過時間t線圈轉過ωt角，這時ab邊的線速度v方向跟磁感線方向夾角等于ωt ，設ab邊的長度為l，bd邊的長度為l'，線圈中感應電動勢為
當線圈平面轉到跟磁感線平行的位置時，線圈轉過T/4時間，ωt=π/2，ab邊和cd邊都垂直切割磁感線，sinωt =1，線圈中感應電動勢最大，用Em來表示，Em=BSω.則e =Emsinωt
由上式知，在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸做勻角速轉動的線圈里產生的感應電動勢是按正弦規(guī)律變化的.
根據(jù)閉合電路歐姆定律： ，令 ，則
i=Imsinωt
路端電壓u=iR=ImRsinωt，令Um=ImR，則
u=Umsinωt
如果線圈從如圖所示位置開始轉動，電路中感應電動勢、感應電流和路端電壓將按余弦規(guī)律變化
e=Emcosωt i=Imcosωt u=Umcosωt
2.中性面
當線圈轉動至線圈平面垂直于磁感線位置時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這個特定位置叫做中性面.
應注意：①中性面在垂直于磁場位置.②線圈通過中性面時，穿過線圈的磁通量最大.③線圈平面通過中性面時感應電動勢為零.④線圈平面每轉過中性面時，線圈中感應電流方向改變一次，轉動一周線圈兩次通過中性面，故一周里線圈中電流方向改變兩次.
3.正弦交流電的圖象
矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸做勻角速轉動，線圈里產生正弦交流電.當線圈從中性面開始轉動，在一個周期中：在t (0，T/4)時間內，線圈中感應電動勢從0達到最大值Em.在t (T/4，T/2)時間內，線圈中感應電動勢從最大值Em減小到0.在t (T/2，3T/4)時間內，線圈中感應電動勢從0增加到負的最大值-Em.在t (3T/4，T)時間內，線圈中感應電動勢的值從負的最大值-Em減小到0.
電路中的感應電流、路端電壓與感應電動勢的變化規(guī)律相同，如圖所示.
二、描述交變電流的物理量
1、瞬時值：它是反映不同時刻交流電的大小和方向，正弦交流瞬時值表達式為： ， .應當注意必須從中性面開始。
生活中用的市電電壓為220V，其最大值為220 V=311V(有時寫為310V)，頻率為50HZ，所以其電壓瞬時值的表達式為u=311sin314tV。
【例1】有一正弦交流電源，電壓有效值U=120V，頻率為f=50Hz向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0=60 V，試估算在一個小時內，霓虹燈發(fā)光時間有多長?為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象?
解析：由正弦交流電的最大值與有效值U的關系得：Um=120 V
設t=0時交流電的瞬時電壓U=0則交流電的瞬時表達式為
U=120 sin100 t V
如圖所示，畫出一個周期內交流電的U-t圖象，其中陰影部分對應的時間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時間，根據(jù)對稱性，一個周期內霓虹燈不能發(fā)光的時間為4t1，
當U=U0=60 V時，由上式得t1=1/600s，再由對稱性求得一個周期內能發(fā)光的時間：t=T-4t1=
再由比例關系求得一小時內霓虹燈發(fā)光的時間為：t=
很明顯霓虹燈在工作過程中是忽明忽暗的，而熄滅的時間只有1/300s(如圖t2時刻到t3時刻)由于人的眼睛具有視覺暫留現(xiàn)象，而這個視覺暫留時間約1/16s為遠大于1/300s，因此經(jīng)過燈光刺激的人眼不會因為短暫的熄滅而有所感覺。
2、最大值：也叫峰值，它是瞬時值的最大者，它反映的是交流電大小的變化范圍，當線圈平面跟磁感線平行時，交流電動勢最大， (轉軸垂直于磁感線)。電容器接在交流電路中，則交變電壓的最大值不能超過電容器的耐壓值。
【例2】把一電容器C接在220V的交流電路中，為了保證電容不被擊穿，電容器C的耐壓值是多少?
解析：不低于200 V，不少學生往把電容器與燈泡類比，額定電壓220 V的燈泡接在220 V的交流電源上正常發(fā)光.從而錯誤的認為電容器的耐壓值也只要不低于220V即可，事實上，電容器接在交流電路中一直不斷地進行充、放電過程.電容器兩極間電壓最大可達200 V，故電容器C的耐壓值應不低于200 V.
3、平均值：它是指交流電圖象中圖線與橫軸所圍成的面積值跟時間的比值.其量值可用法拉第電磁感應定律 · 來求，特殊地，當線圈從中性面轉過90度的過程中，有 .計算平均值切忌用算術平均法即 求解。平均值不等于有效值。
【例3】如圖所示，求線圈由圖示位置轉過60°角的過程中，通過線圈某一橫截面的電量.
解析：在計算電量問題中，一定要用電流、電壓平均值
· 而
又 ， ∴ · =
4、有效值：
交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內產生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。
正弦交流電的有效值跟最大值之間的關系是： ，
對于非正弦電流的有效值以上關系不成立，應根據(jù)定義來求。通常所說交流電壓、電流是用電壓表、電流表測得的，都是指有效值.用電器上所標電壓、電流值也是指有效值.在計算交流電通過導體產生熱量、熱功以及確定保險絲的熔斷電流時，只能用有效值。
【例4】 如圖所示，兩平行導軌與水平面間的傾角為 ，電阻不計，間距L=0.3m，長度足夠長，導軌處于磁感應強度B=1T，方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中.導軌兩端各接一個阻值為R0=2Ω電阻，另一橫跨在導軌間的金屬棒質量m=1kg，電阻r=1Ω棒與導軌間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.5，當金屬棒以平行于導軌的向上初速度υ0=10m/s上滑，直至上升到最高點過程中，通過上端電阻電量 =0.1C(g取10m/s2)，求上端電阻R0產生的焦耳熱?
交變電流教案范文二
【要點導學】
交變電流的產生.變化規(guī)律和基本物理量：
1、交變電流：強度和方向都隨時間做周期性變化的電流為交變電流.正弦電流、鋸齒波電流都屬于交變電流.
2、交變電流的產生：
矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動時產生正弦交變電流.若線圈繞平行于磁感線的軸轉動，則不產生感應電動勢.
矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時，將經(jīng)過兩個特殊位置，其特點分別是：
(1)中性面：與勻強磁場磁感線垂直的平面叫中性面.線圈平面處于跟中性面重合的位置時;
(a)線圈各邊都不切割磁感線，即感應電流等于零;
(b)磁感線垂直于該時刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零.
(c)交變電流的方向在中性面的兩側是相反的.
(2)線圈平面處于跟中性面垂直的位置時，線圈平面平行于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應電動勢、感應電流均最大，電流方向不變.
3、交變電流的變化規(guī)律：
如圖5-1-1所示為矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動的四個過程：
當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數(shù)表達式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。
當以線圈通過中性面對為計時起點時，交變電流的函數(shù)表達式：e=Em sinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt，其中Im=Em/R。
圖5-1-2所示為以線圈通過中性面時為計時起點的交變電流的e-t和i-t圖象：
【范例精析】
例1、矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，在線圈平面經(jīng)過中性面瞬間：( )
A.線圈平面與磁感線平行;
B.通過線圈的磁通量最大;
C.線圈中的感應電動勢最大;
D.線圈中感應電動勢的方向突變。
解析：在線圈平面垂直于磁感線時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這樣的位置叫做中性面。根據(jù)這一定義，線圈平面經(jīng)過中性面瞬間，通過線圈的磁通量最大，線圈中的感應電動勢為零，此后，感應電動勢方向(即感應電流方向)將與原方向相反。所以正確選項為B.D。
例2、矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生的電動勢e-t圖像如圖5-1-3，則在時刻( )
A.t1，t3線圈通過中性面
B.t2，t4線圈中磁通量最大
C.t1，t3線圈中磁通量變化率最大
D.t2，t4線圈平面與中性面垂直
解析：對于線圈在勻強磁場轉動的模型，要能夠把圖線和實物聯(lián)系在一起，弄清轉動過程中兩個特殊位置和特征：通過中性面時磁通量最大，但磁通量變化率為零，產生的感應電動勢也為零; 通過與中性面垂直的位置時磁通量為零，但磁通量變化率最大，產生的感應電動勢也最大，結合圖象可以判斷A、D正確。
拓展：本題是考查交變電流的產生和變化規(guī)律等基礎內容的題目。線圈經(jīng)過的中性面位置是線圈在磁場中勻速轉動切割磁感線產生交變電流的特殊位置，是掌握交變電流的產生和變化規(guī)律的一個關鍵。
例3、一矩形線圈，面積為s，匝數(shù)為N，在場強為B的勻強磁場中繞著軸oo’做勻速轉動，角速度為ω，磁場方向與轉軸垂直，當線圈轉到中性面位置開始計時，求：
(1)線圈中感應電動勢的最大值?寫出線圈中感應電動勢隨時間變化的表達式?
(2)若線圈中的電阻為R，則線圈中的電流的最大值為多少?寫出線圈中的電流瞬時表達式。
解析：(1)對于單匝線圈eab=ecd=Blv sinωt=Bl1ωl2/2 sinωt
e=2eab=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt
當線圈為N匝時 e=N BSωsinωt
感應電動勢的最大值 Em=N BSω
(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律
i=e/R= N BSωsinωt/R
拓展：本題考查的是表征交變電流的物理量和表達式，能否正確寫出交變電流瞬時值表達式，關鍵在于找出交變電流的最大值.角速度 ，并明確計時起點線圈平面所處的位置。
又如：一臺發(fā)電機產生的按正弦規(guī)律變化的感應電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉動的角速度是100πrad/s。
(1)寫出感應電動勢的瞬時值表達式
(2)若該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路中的總電阻為100Ω，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式，在t=1/120時電流強度的瞬時值為多少?
解析：本題中沒有規(guī)定線圈平面在什么位置為計時起點，一般取線圈平面在中性面時為計時起點。
(1)由題意有Em=311V ，ω=100πrad/s，所以，感應電動勢的瞬時值表達式為：
e=Em sinωt =311sin100πt(V)
(2)由歐姆定律得，電流最大值為：
Im=Em/R=3.11A
通過負載的電流強度的瞬時表達式為：
i=Im sinωt=3.11 sin100πt(A)
當t=1/120時，電流的瞬時值為：
i= 3.11 sin(100π×1/120) (A)=1.55A
交變電流教案范文三
交變電流
知識網(wǎng)絡：
單元切塊：
按照考綱的要求，本章內容可以分成兩部分，即：交變電流;變壓器、電能的輸送。其中重點是交變電流的規(guī)律和變壓器，交流電路的分析和計算是復習的難點。
交變電流
教學目標：
1.掌握交流發(fā)電機及其產生正弦式電流的原理，正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達，
2.理解最大值與有效值，周期與頻率;
3.知道電阻、電感和電容對交變電流的作用，感抗和容抗
教學重點：交流的基本概念
教學難點：交流電路的分析與計算
教學方法：講練結合，計算機輔助教學
教學過程：
一、交變電流的產生
1. 正弦交流電的產生
當閉合矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸線做勻角速轉動時，閉合線圈中就有交流電產生.如圖所示.
EMBED PBrush
設矩形線圈abcd以角速度ω繞oo' 軸、從線圈平面跟磁感線垂直的位置開始做逆時針方向轉動.此時，線圈都不切割磁感線，線圈中感應電動勢等于零.經(jīng)過時間t線圈轉過ωt角，這時ab邊的線速度v方向跟磁感線方向夾角等于ωt ，設ab邊的長度為l，bd邊的長度為l'，線圈中感應電動勢為
當線圈平面轉到跟磁感線平行的位置時，線圈轉過T/4時間，ωt=π/2，ab邊和cd邊都垂直切割磁感線，sinωt =1，線圈中感應電動勢最大，用Em來表示，Em=BSω.則e =Emsinωt
由上式知，在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸做勻角速轉動的線圈里產生的感應電動勢是按正弦規(guī)律變化的.
根據(jù)閉合電路歐姆定律： ，令 ，則
i=Imsinωt
路端電壓u=iR=ImRsinωt，令Um=ImR，則
u=Umsinωt
如果線圈從如圖所示位置開始轉動，電路中感應電動勢、感應電流和路端電壓將按余弦規(guī)律變化
e=Emcosωt i=Imcosωt u=Umcosωt
2.中性面
當線圈轉動至線圈平面垂直于磁感線位置時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這個特定位置叫做中性面.
應注意：①中性面在垂直于磁場位置.②線圈通過中性面時，穿過線圈的磁通量最大.③線圈平面通過中性面時感應電動勢為零.④線圈平面每轉過中性面時，線圈中感應電流方向改變一次，轉動一周線圈兩次通過中性面，故一周里線圈中電流方向改變兩次.
3.正弦交流電的圖象
矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸做勻角速轉動，線圈里產生正弦交流電.當線圈從中性面開始轉動，在一個周期中：在t (0，T/4)時間內，線圈中感應電動勢從0達到最大值Em.在t (T/4，T/2)時間內，線圈中感應電動勢從最大值Em減小到0.在t (T/2，3T/4)時間內，線圈中感應電動勢從0增加到負的最大值-Em.在t (3T/4，T)時間內，線圈中感應電動勢的值從負的最大值-Em減小到0.
電路中的感應電流、路端電壓與感應電動勢的變化規(guī)律相同，如圖所示.
EMBED PBrush
二、描述交變電流的物理量
1、瞬時值：它是反映不同時刻交流電的大小和方向，正弦交流瞬時值表達式為： ， .應當注意必須從中性面開始。
生活中用的市電電壓為220V，其最大值為220 V=311V(有時寫為310V)，頻率為50HZ，所以其電壓瞬時值的表達式為u=311sin314tV。
【例1】有一正弦交流電源，電壓有效值U=120V，頻率為f=50Hz向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0=60 V，試估算在一個小時內，霓虹燈發(fā)光時間有多長?為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象?
解析：由正弦交流電的最大值與有效值U的關系得：Um=120 V
設t=0時交流電的瞬時電壓U=0則交流電的瞬時表達式為
U=120 sin100 t V
如圖所示，畫出一個周期內交流電的U-t圖象，其中陰影部分對應的時間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時間，根據(jù)對稱性，一個周期內霓虹燈不能發(fā)光的時間為4t1，
當U=U0=60 V時，由上式得t1=1/600s，再由對稱性求得一個周期內能發(fā)光的時間：t=T-4t1=
再由比例關系求得一小時內霓虹燈發(fā)光的時間為：t=
很明顯霓虹燈在工作過程中是忽明忽暗的，而熄滅的時間只有1/300s(如圖t2時刻到t3時刻)由于人的眼睛具有視覺暫留現(xiàn)象，而這個視覺暫留時間約1/16s為遠大于1/300s，因此經(jīng)過燈光刺激的人眼不會因為短暫的熄滅而有所感覺。
2、最大值：也叫峰值，它是瞬時值的最大者，它反映的是交流電大小的變化范圍，當線圈平面跟磁感線平行時，交流電動勢最大， (轉軸垂直于磁感線)。電容器接在交流電路中，則交變電壓的最大值不能超過電容器的耐壓值。
【例2】把一電容器C接在220V的交流電路中，為了保證電容不被擊穿，電容器C的耐壓值是多少?
解析：不低于200 V，不少學生往把電容器與燈泡類比，額定電壓220 V的燈泡接在220 V的交流電源上正常發(fā)光.從而錯誤的認為電容器的耐壓值也只要不低于220V即可，事實上，電容器接在交流電路中一直不斷地進行充、放電過程.電容器兩極間電壓最大可達200 V，故電容器C的耐壓值應不低于200 V.
3、平均值：它是指交流電圖象中圖線與橫軸所圍成的面積值跟時間的比值.其量值可用法拉第電磁感應定律 · 來求，特殊地，當線圈從中性面轉過90度的過程中，有 .計算平均值切忌用算術平均法即 求解。平均值不等于有效值。
【例3】如圖所示，求線圈由圖示位置轉過60°角的過程中，通過線圈某一橫截面的電量.
解析：在計算電量問題中，一定要用電流、電壓平均值
· 而
又 ， ∴ · =
4、有效值：
交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內產生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。
正弦交流電的有效值跟最大值之間的關系是： ，
對于非正弦電流的有效值以上關系不成立，應根據(jù)定義來求。通常所說交流電壓、電流是用電壓表、電流表測得的，都是指有效值.用電器上所標電壓、電流值也是指有效值.在計算交流電通過導體產生熱量、熱功以及確定保險絲的熔斷電流時，只能用有效值。
【例4】 如圖所示，兩平行導軌與水平面間的傾角為 ，電阻不計，間距L=0.3m，長度足夠長，導軌處于磁感應強度B=1T，方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中.導軌兩端各接一個阻值為R0=2Ω電阻，另一橫跨在導軌間的金屬棒質量m=1kg，電阻r=1Ω棒與導軌間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.5，當金屬棒以平行于導軌的向上初速度υ0=10m/s上滑，直至上升到最高點過程中，通過上端電阻電量 =0.1C(g取10m/s2)，求上端電阻R0產生的焦耳熱?
解析：設棒沿斜面能上升的最大距離為s，磁感應強度B垂直斜面向上，則等效電路和導體棒受力分析分別如圖(1)、(2)所示.由圖可知，在棒上升過程中，通過棒某一截面的電量應為2 .由 = 得
而 ∴s= m
設電路各電阻消耗的總焦耳熱為
= R
從金屬棒開始運動到最高點過程，利用能量守恒關系有
+μmgcosθ·s+mgsinθ·s=
R = =5J
此題中，求電阻產生的焦耳熱 應該用電流的有效值計算，由于 無法求，因此只能通過能量關系求得 .
三、感抗和容抗(統(tǒng)稱電抗)
1、感抗表示電感對交變電流的阻礙作用，其特點是“通直流，阻交流”、“通低頻，阻高頻”。
2、容抗表示電容對交變電流的阻礙作用，其特點是“通交流，隔直流”、“通高頻，阻低頻”。
【例5】 左右兩個電路都是從左端輸入信號，從右端輸出信號。左圖中輸入的是高頻、低頻混合的交流信號，要求只輸出低頻信號;右圖中輸入的是直流和低頻交流的混合信號，要求只輸出低頻交流信號。那么C1、C2中哪個該用大電容?哪個該用小電容?
解：電容的作用是“通交流，隔直流”、“通高頻，阻低頻”，由其表達式XC=1/2πfC可看出：左圖中的C1必須用電容小些的，才能使高頻交流順利通過，而低頻不易通過，這種電容器叫高頻旁路電容器。右圖中的C2一般用電容大的，使低頻交流電很容易通過，只有直流成分從電阻上通過，這種電容器叫隔直電容器。
【例6】 電學元件的正確使用，對電路安全工作起著重要作用。某電解電容器上標有“25V ，450μF”字樣，下列說法中正確的是
A.此電容器在交流、直流電路25V的電壓時都能正常工作
B.此電容器只有在不超過25V的直流電壓下才能正常工作
C.當工作電壓是直流25V時，電容才是450μF
D.若此電容器在交流電壓下工作，交流電壓的最大值不能超過25V
解：電解電容器的極性是固定的，因此只能在直流電壓下工作。選B
四、綜合例析
【例7】交流發(fā)電機的轉子由B∥S的位置開始勻速轉動，與它并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為14.1V，那么當線圈轉過30°時交流電壓的瞬時值為__V。
解：電壓表的示數(shù)為交流電壓有效值，由此可知最大值為Um= U=20V。而轉過30°時刻的瞬時值為u=Umcos30°=17.3V。
【例8】 通過某電阻的周期性交變電流的圖象如右。求該交流電的有效值I。
解：該交流周期為T=0.3s，前t1=0.2s為恒定電流I1=3A，后t2=0.1s為恒定電流I2= -6A，因此這一個周期內電流做的功可以求出來，根據(jù)有效值的定義，設有效值為I，根據(jù)定義有：
I 2RT=I12Rt1+ I22Rt2 帶入數(shù)據(jù)計算得：I=3 A
【例9】 交流發(fā)電機轉子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，勻速轉動的角速度為ω，線圈內電阻為r，外電路電阻為R。當線圈由圖中實線位置勻速轉動90°到達虛線位置過程中，求：⑴通過R的電荷量q為多少?⑵R上產生電熱QR為多少?⑶外力做的功W為多少?
解：⑴由電流的定義，計算電荷量應該用平均值：即 ，這里電流和電動勢都必須要用平均值，不能用有效值、最大值或瞬時值。
?、魄箅姛釕撚糜行е担惹罂傠姛酫，再按照內外電阻之比求R上產生的電熱QR。
，
這里的電流必須要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬時值。
⑶根據(jù)能量守恒，外力做功的過程是機械能向電能轉化的過程，電流通過電阻，又將電能轉化為內能，即放出電熱。因此W=Q 。一定要學會用能量轉化和守恒定律來分析功和能。
【例10】 左圖所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示。此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為
A.110V B.156V
C.220V D.311V
解：從u-t圖象看出，每個周期的前半周期是正弦圖形，其有效值為220V;后半周期電壓為零。根據(jù)有效值的定義， ，得U=156V，選B。
五、針對訓練
1、矩形線圈在勻強磁場中繞著垂直磁感線方向的軸勻速轉動，當線圈通過中性面時，下列說法中正確的是( )
A、穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應電動勢最大
B、穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應電動勢最大
C、穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應電動勢等于零
D、穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應電動勢等于零
2.一矩形線圈繞垂直磁場方向的軸在勻強磁場中轉動，產生的交變電動勢e = 20 sin20πt V，由此可以判斷( )
A.t = 0時，線圈平面和磁場垂直
B.t = 0時，線圈的磁通量為零
C.t = 0.05s時，線圈切割磁感線的有效速度最小
D.t = 0.05s時，e第一次出現(xiàn)最大值
3. 線圈在勻強磁場中勻角速轉動，產生的交變電流如圖所示，則( )
A.在A和C時刻線圈平面和磁場垂直
B.在B和時刻線圈中的磁通量為零
C.從A時刻到B時刻線圈轉動的角度為πrad
D.若從O時刻到D時刻經(jīng)歷的時間為0.02s ，則該交變電流在1.0s的時間內方向會改變100次
4.一個矩形線框的面積為S ，在磁感應強度為B的勻強磁場中，從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時，轉速為n轉/秒，則( )
A.線框交變電動勢的最大值為nπBS
B.線框交變電動勢的有效值為 nπBS
C.從開始轉動經(jīng)過1/4周期，線框中的平均感應電動勢為2nBS
D.感應電動勢瞬時值為e = 2nπBSsin2nπt
5.關于交流電的有效值和最大值，下列說法正確的是( )
A.任何形式的交變電流的有效值和最大值都有關系U = Um/
B.只有正弦式電流才有U = Um/ 的關系
C.照明電壓220V 、動力電壓380V，指的都是交變電流的有效值
D.交流電壓表和電流表測量的都是交變電流的有效值
6. 一只氖管的起輝電壓為50V ，把它接在u = 50sin314tV的交變電源上，在一個交變電壓的周期內，氖管的發(fā)光時間為( )
A.0.02s B.0.01s C.0.015s D.0.005s
7.對于如圖所示的電路，下列說法正確的是( )
A.a、b端接穩(wěn)恒直流電，燈泡發(fā)亮
B.a、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮
C.a、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮，且將電容器電容增大時，燈泡亮度增大
D.a、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮，且將電容器電容減小時，燈泡亮度增大
8. 對于如圖所示的電路，下列說法正確的是( )
A.雙刀雙擲開關S接上部時，燈泡亮度較大
B.雙刀雙擲開關S接下部時，燈泡亮度較大
C.雙刀雙擲開關S接下部，同時將電感線圈的L的鐵芯抽出，在抽出的過程中，燈泡亮度變大
D.雙刀雙擲開關S接下部，同時將電感線圈的L的鐵芯抽出，在抽出的過程中，燈泡亮度變小
9.在圖所示的電路中，如果交變電流的頻率增大，1、2和3燈的亮度變化情況是( )
A.1、2兩燈均變亮，3燈變暗
B.1燈變亮，2、3兩燈均變暗
C.1、2燈均變暗，3燈亮度不變
D.1等變暗，2燈變亮，3燈亮度不變
10.在電工和電子技術中使用的扼流圈有兩種：低頻扼流圈和高頻扼流圈。它們的區(qū)別在于( )
A.低頻扼流圈的自感系數(shù)較大
B.高頻扼流圈的自感系數(shù)較大
C.低頻扼流圈的能有效地阻礙低頻交變電流，但不能阻礙高頻交變電流
D.高頻扼流圈的能有效地阻礙高頻交變電流，但不能阻礙低頻交變電流
11.關于電容器通過交變電流的理解，正確的是( )
A.有自由電荷通過電容器中的電介質
B.電容不斷的充、放電，與之相連的導線中必須有自由電荷移動，這樣就形成了電流
C.交變電壓相同時，電容越大，電流越大
D.交變電壓相同時，頻率越高，電流越大
12.對于圖所示的電路，下列說法正確的是( )
A.a、b兩端接穩(wěn)恒直流，燈泡將不發(fā)光
B.a、b兩端接交變電流，燈泡將不發(fā)光
C.a、b兩端由穩(wěn)恒的直流電壓換成有效值相同的交
uation.3 s末的瞬時值。
16.如圖所示，勻強磁場的磁感強度B = 0.1T ，矩形線圈的匝數(shù)N = 100匝，邊長 = 0.2m ， = 0.5m ，轉動角速度ω= 100πrad/s ，轉軸在正中間。試求：
(1)從圖示位置開始計時，該線圈電動勢的瞬時表達式;
(2)當轉軸移動至ab邊(其它條件不變)，再求電動勢的瞬時表達式;
(3)當線圈作成半徑為r = 的圓形，再求電動勢的瞬時表達式。
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參考答案
1.C 2.AC ;3.D ; 4.BD ;5.BCD ;6.B ;
7.BC ;8.AC ;9.D ;10.AD ;11.ACD
12.C
13. 并聯(lián)、串聯(lián)
14.(1)0.32A、(2)25W ;
15.(1)2sin8πtV 、(2)1.0V
16.(1)314cos100πtV 、(2)不變、(3)不變。
附：課前預習提綱
1、交變電流： 和 都隨時間做 的交流電叫做交變電流.電壓和電流隨時間按 變化的交流電叫正弦交流電.
2、交流電的產生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸勻速旋轉時，線圈中就會產生 .
3、當線圈平面垂直于磁感線時，線圈各邊都 磁感線，線圈中沒有感應電流，這樣的位置叫做 .線圈平面每經(jīng)過 一次，感應電流方向就改變一次，因此線圈轉動一周，感應電流方向改變 .
4、線圈從中性面開始轉動，角速度是ω，線圈中的感應電動勢的峰值是εm，那么在任一時刻t感應電動勢的瞬時值e為 .若線圈電阻為R，則感應電流的瞬時值I為 .
5、交流發(fā)電機有兩種，即 和 .其中轉動的部分叫 ，不動的部分叫 .發(fā)電機轉子是由 、 或其它動力機帶動.
6、交流電的有效值是根據(jù)電流的 效應來規(guī)定的.正弦交流電的有效值與峰值間的關系是ε= 、U= 、I= .通常所說的交流電的數(shù)值，如果沒有特別說明，一般都是指交流電的 值.
7、我國工農業(yè)生產和生活用的交流電.頻率是 Hz，周期是 s，電流方向每分鐘改變 次.
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