摘要：温故而知新，大家只要做到这点，一定可以提高学习能力。小编为大家整理了高二物理教案：交变电流教案，方便同学们查看复习，希望大家喜欢。

[学习目标]

1、理解交变电流的产生原理及变化规律;

2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系;

3、理解电感、电容器对交变电流有阻碍作用的原因?

[自主学习]

一、交变电流的产生

1、什么是中性面?

2、当线圈处于中性面时，穿过线圈的磁通量 ，感应电流为 ，而当线圈垂直于中性面时，穿过线圈的磁通量为 ，感应电流 。

3、线圈每转动一周，电流方向改变 次，电流方向改变时，线圈处于什么位置?我国日常生活中使用的交变电流一秒中电流方向改变 次。

二、交变电流的描述

1、写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式?

2、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是： ，是不是对一切交变电流都是如此?

3、在我们经常遇到的问题中，那些地方应用有效值?那些地方应用最大值?那些地方应用平均值?

三、电感、电容

1、试分析电感电容器对交变电流有阻碍作用的原因?感抗与容抗与那些因素有关?有什么关系?

2、扼流圈分为低频扼流圈和高频扼流圈：那低频扼流圈的作用是： ，高频扼流圈的作用是： 。

[典型例题]

例1：一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法中正确的是( )

A、t1时刻通过线圈的磁通量为零;

B、t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大;

C、t3时刻通过线圈的磁 通量变化率的绝对值最大;

D、每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大

例2、如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象，

此交变电流的有效值( )

A、5 2 A B、5A

C、3.5 2 A D、3.5A

例3：如图，矩形线圈面积为s，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO`轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。求：

⑴、写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式;

⑵、如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式;

⑶、当线圈由图示位置转过900的过程中，电阻R上所产生的热量;

⑷、当线圈由图示位置转过900的过程中，通过电阻R的电荷量。

[针对训练]

1、交流发电机在工作时电动势为e= Emsinωt ，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为( )

A、e= Emsin(ωt/2) B、e= 2Emsin(ωt/2)

C、e= Emsin2ωt D、e= Em/2sin2ωt

2、一电热器接在10v的电源上，产生的热功率为P,把它改接到另一正弦交变电路中，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻值随温度的变化，则该交变电流的电压的最大值为等于( )

A、5v B、14v C、7.1v D、10v

3、如图是一个正弦交变电流的i—t图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式为

A,它的有效值为 A。

4、如图所示，A、B、C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，E1为直流电源，E2为交流电源。当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮。S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光。由此可知，a元件应是 b元件应是 c元件应是 。

5、一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一边为轴做匀速转动，磁场方向与轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示，则磁感应强度B= ，在t=T/12时刻，线圈平面与磁感线的夹角等于 。

6、如图所示，表示一交流电的电流随时间的变化图象，

其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的

有效值为多少?

7、如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N=100，线圈电阻r =3Ω，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感应强度B=0.5T，

电阻R=311Ω，当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时，求：

⑴感应电动势的最大 值;

⑵t=0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式;

⑶此电压表的示数是多少?

[能力训练]

1、如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是( )

A、t1时刻线圈中感应电动势最大;

B、t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直;

C、t3时刻 线圈平面与中性面重合;

D、t4 、t5时刻线圈中感应电流方向相同

2、已知交变电流i=Imsinωt ,线圈从中性面开始转动，转动了多长时间，其瞬时值等于有效值( )

A、 2 π/ω B、π/ 2ω C、π/ 4ω D、π/ 2ω

3、如图，[ 形金属导轨水平放置，导轨上跨接一

金属棒ab，与导轨构成闭合电路，并能在导轨上自由滑动，在导轨左侧与ab平行放置的导线cd中。通有如图所示的交变电流。规定电流方向自c向d为正，则ab棒受到向左的安培力的时间是( )

A、0—t1 B、t1—t2

C、t2—t3 D、t3—t4

4、在如图所示电路图中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压u=220 2 sin100πt V，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是( )

A、电流表示数增大 B、电压表示数增大

C、灯泡变暗 D、灯泡变亮

5、如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( )

A、把电介质插入电容器，灯泡变亮;

B、增大电容器两板间的距离，灯泡变亮;

C、减少电容器两板间的正对面积，灯泡变暗;

D、使交变电流频率减小，灯泡变暗

6、如图所示，有一闭合的正方形线圈，匝数N=100，边长为10cm，线圈总电阻为10Ω，线圈绕OO’轴在B=0.5T的匀强磁场中转动，每分钟转1500转 ，则线圈平面从图示位置转过30度时，感应电动势的值是 V。

7、一交流电压的瞬时值表达式为U=15 sin100πt ，将该交 流电压加在一电阻上，产生的电功率为25W，那么这个电阻的阻值 Ω。

8、有一交流电压的变化规律为U=311 sin314t，若将辉光电压是220V的氖管接上此交流电压 ，则在1s内氖管发光的时间为多少?

9、一小型发电机内的矩形线圈在匀速磁场中以恒定的角速度

ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每

匝的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻

r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω。已知感应电动势的最大值

Em=nωΦm。其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值。

求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数?

OO`轴以n=10r/s的转速匀速转动，磁场的磁感应强度B=0.1T，

线圈的匝数N=100匝，电阻r=1Ω。线圈两端分别接在两个固定

于OO`轴上且彼此绝缘的金属滑环上，外电路接有R=9Ω的电阻

，并接有一只理想交流电压表。求：

⑴、电压表的读数;

⑵、若从线圈通过中性面开始计时，转过900过程中，通过电阻R的电荷量;

⑶、在1min内，作用 在线圈上的外力所做的功是多少?

11.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是 ( )

A.电路中交变电流的频率为0.25 Hz

B.通过电阻的电流为 A

C.电阻消耗的电功率为2.5 W

D.用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V

12.如图甲所示电路，电阻R的阻值为50Ω，在ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是( )

A.交流电压的有效值为1 00V

B.电流表示数为2A

C.产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/s

D.如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍

13.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知( )

A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(25t)V

B.该交流电的频率为25 Hz

C.该交流电的电压的有效值为

D.若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率时50 W

14A.如图a所示，AB两端接直流稳压电源，UAB=100V，R0=40W，滑动变阻器总电阻R=20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为 V,通过电阻R0的电流为______ A。

14B.如图b所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB=100V，R0=40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为 V，通过电阻R0的电流有效值为______A。

15.电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上开关S后，通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 ( )

A.通过R1的电流有效值是1.2A

B.R1两端的电压有效值是6V

C.通过R2的电流最大值是1.2 A

D.R2两端的电压最大值是6 V

16.图a为某型号电热毯的电路图，将电热丝接在u=156sin120πt V的电源上，电热 毯被加热到一定温度后，由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过，即电压变为图b所示波形，从而进入保温状态，则此时交流电压表的读数是 ( )

A.156V B.110V C.78 V D.55 V

17.两个相同的灯L1和L2 ，接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值Um、频率f为的正弦交流电源时 ，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是 ( 　)

A.最大值仍为Um ，而频率大于f

B.最大值仍为Um ，而频率小于f

C.最大值大于Um ，而频率仍为f

D.最大值小于Um ，而频率仍为f

18、如图2所示电路中，如果交流电的电压不变而频率降低，则三盏电灯的亮度变化情况是( )

A、三盏电灯的亮度都不变;

B、L1的亮度变亮，L2的亮度变暗，L3的亮度不变;

C、L2的亮度变亮，L1的亮度变暗，L3的亮度不变;

D、L1的亮度变亮，L3的亮度变暗，L2的亮度不变。

19.“二分频”音箱内有高频、低频两个扬声器。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、低两个频段分离出来，送往相应的扬声器。图为音箱的简化电路图，高低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器。则下列判断中正确的是 ( )

A.甲扬声器是低频扬声器

B.C的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器

C.L的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器

D.乙扬声器中的电流的最大值一定比甲中的大

20.如图14-14所示，边长为L的正方形线圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B，现在线圈以OO′为轴，以角速度ω匀速转动，求：

⑴闭合电路中电流瞬时值的表达式

⑵线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量

⑶线圈从图示位置转过90°的过程中通过R的电荷量

⑷电阻R上的最大电压

21.用单位长度电阻为r0=0.05Ω/m的导线绕制一个n=100匝、边长a=0.20m的正方形线圈，线圈两端与阻值R=16Ω的电阻连接构成闭合回路，如图甲所示。线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间变化的关系如图乙所示。求：

(1)在0～1.0×10-2 s时间内，通过电阻R的电荷量;

(2)1min内电流通过电阻R所产生的热量;

(3)线圈中所产生的感应电流的有效值。

交流电学案答案

自主学习：

一、交变电流的产生

1：线圈平面与磁场垂直时的平面叫做中性面

2：最大，零，零，最大。

3：2，中性面，100。

二、交变电流的描述

1：最大值： ,

瞬时值：从线圈转至中性面开始计时 (从转至平行磁感线开始计时

)，

有效值：

平均值：

2： 不是

3：有效值：通常所说的交变电流的电流、电压;交流电表读数;交流电器的额定电压、额定电流，保险丝的电流等都是指有效值，求解 交流电产生的热量问题时用有效值。

最大值：电容器的耐压值是最大值

平均值：若计算通过电路某一截面的电量,需用电流的平均值

三、电 感、电容

1:

2：通直流，阻交流，

通低频，阻高频。

典型例题：例1：D 例2：B

针对训练：1：C，2：D， ，4：a电阻，b电感线圈，c电容

5:ACD，

能力训练：1：BC，2：C， 3：AC ， 4：BC， 5：ACD，

7：4.5Ω ，8：0.5s，9： ，10： ;0.01C; ，11:C，12：C，13：BD，14：80V、2A，15：BD， 16：C， 17：A ，18：B ，19：AB ，

总结：高二物理教案：交变电流教案就为大家介绍到这儿了，祝大家在威廉希尔app 学习愉快。