5.2 描述交变电流的物理量

5.2 描述交变电流的物理量导学方案

2011年3月17日编写者：张四林审阅：杨洪涛课时：2

学习要求

1.知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互间的关系。知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小

2.知道交变电流的峰值和有效值的意义。能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值。

3.会利用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算。

4.具有运用类比、迁移的科学方法分析新问题的意识和能力。

学习重难点

交变电流的有效值

【课前自学】

1.交变电流的周期和频率

(1)周期T：交变电流完成_________所需要的时间.用_________表示,单位_________.

(2)频率：1秒内完成_________的次数.用f表示,单位：_________.

(3)周期和频率的关系：_________或_________.

(4)物理意义：表征交变电流变化的快慢.

(5)线圈转动角速度ω与频率f的关系：_________.

2.交变电流的峰值

(1)交变电流在一个周期内所能达到的最大值叫做交变电流的峰值.以此可以表示交变电流的强弱或电压的高低.

(2)意义：磁场中旋转线圈与中性面垂直时交变电流的瞬时值.对单匝线圈而言,其电压的峰值可表示为

E m=_________或E m=_________.

电流的峰值可表示为I m=_________或I m=_________.

3.交变电流的有效值

(1)根据电流的_________来规定.让交变电流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相等的时间内产生的_________相等,就把这一直流电的数值叫做这一交变电流的有效值.

(2)有效值和峰值的关系

E=___________, U=___________, I=___________.，这一关系只适用于____________电流.

(3)在没有特别说明时,通常所说的交变电压、电压、电动势都是指有效值,交流电表测量的值也是有效值,交流用电设备铭牌标出的电压、电流值也是指有效值.

学习过程第一课时

一、周期和频率

【自学】问题：1.什么是周期，频率？它们之间有什么关系？

2.ω与周期T、频率f之间的关系是什么？

【思考完成】如图所示，这个交流电的周期是多少？频率是多少？

二、峰值和有效值 （一）、峰值

【问题】1.交变电流的峰值Im 或Um 表示什么？

【思考与讨论】

如图所示，通过一个R=1Ω的电阻i 随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。 1.怎样计算通电1s 内电阻R 中产生的热量？

2.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R ，也能在1s 内产生同样的热，这个电流是多大？

（二）、有效值

【问题】2.什么是交流电的有效值？（看P35回答）

3.理论计算表明，正弦交变电流的有效值I 、U 与峰值I m 、U m 之间有什么关系？

注意：有效值不是平均值，这是两个完全不同的物理量。有效值是一种等效替代，把恒定电流与交变电流通入相同的电阻，经过相同的时间，产生相同的电热，我们就把恒定电流的大小叫做交变电流的有效值. 这里的相同时间是指较长的时间或者是周期的整数倍.

【例1】 两个完全相同的电热器，分别通以如图5-2-1甲、乙所示的交变电流，两个交变电流的最大值相等，两个分别是方波式和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比为多少？

图5-2-1

第二课时

【方法总结】怎样求交变电流的有效值、最大值、平均值？ (1)当要求有效值时，一般有下列两种情况.

①对于按正（余）弦规律变化的电流，可先根据E m =BS ω求出其最大值，然后根据E=

2

m E 求出其有效

值，则有关电功、电功率的计算，各种交流仪表读数等相应得到解决.

②当电流是非正（余）弦规律时，必须根据电流的热效应来求解，且时间一般取一个周期.

(2)当需要求某段时间内通过某一截面积的电荷量时，只能用q=I Δt ，而I 是这一段时间内电

流的平均值，I 只能用R

E I =

求解，E =

t

R ??Φ，I =n

t

R ??Φ，故q=I ·Δt=

R

?Φ.求ΔΦ的方法之一

是先求E m ，由于E m =BS ω，则Φm =BS=ω

m E ，然后根据Φ=Φm cos ωt 很容易求出线圈转过某一角度时磁

通量的变化量.

课堂练习

1.（A 级）我国电网中交变电流的周期是0.02s ，1s 内电流方向发生多少次改变？

2.（A 级）一个电容器，当它的两个极板间的电压超过10V 时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫做电介质的击穿，这个电压叫做这个电容器的耐压值。能否把这个电容器接在交流电压是10V 的电路两端？为什么？

3.（A 级）一个灯泡，上面写着“220V ，40W ”。当它正常工作时，通过灯丝电流的峰值是多少？

4.（A 级）如图是一个正弦式电流的波形图。根据图象求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值。

5.（B 级）有一个电热器，工作时的电阻为50Ω，接在电压为u=U m sin ωt 的交流电源上，其中U m =311V ,

ω=100π/s 。该电热器消耗的功率是多大？

课后反思

课后提高

【疑难导析】

(1)有效值是根据电流的热效应来定义的，交流的有效值具有等效的意义，所以在理解此概念时，要强调“同样电阻”“同一时间”和“热量相等”.对于峰值和有效值之间的关系：E=

2

m E ,U=

2

m U ,I=

2

m I .只适用于

正弦式电流，其他规律的交变电流的峰值和有效值间关系并不具有这种特征.

(2)有效值和平均值的区别：交流电的有效值是按热效应定义的，所以对一个确定的交流电来说，有效值是

恒定的，而平均值是由公式E=N

t

??Φ

来求的，其值的大小与所取时间间隔有关.如正弦式电流，从中性面开始，经2T ，平均电动势大小为：πNBSw

T NBS 22

2=

，而一周期内的平均电动势却为零.在计算交流电通过导体产生的热量、热功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值，而不能用平均值，在计算通过导体的电荷量时，只能用交流电的平均值，而不能用有效值，在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的峰值.

【题型归纳】

1.表征交变电流的物理量的确定

【例1】 交变电流电压表达式为u=20 sin314t V ,求这个交变电压的最大值U m 、有效值U 、周期T 、频率f.画出交变电流的u-t 图象.

思路分析：已知交变电流的电压表达式u=U m sin ωt,正弦符号前的系数即为最大值,根据正弦式交变电流的电压有效值与最大值的关系U=

2

m U ,可求得U;再根据T=

ω

π

2,求得T;由f=

T

1,求得f.

解析：据题意,交变电流电压最大值U m =20 V ,有效值U=

2

m U =10

2 V ,周期T=

ω

π2=

314

2π

s=0.02 s,频率f=

T

1=50 Hz.

画出交变电流的电压随时间变化图象如图5-2-2

所示.

图5-2-2

温馨提示：对于正弦交变电流,有效值与最大值之间有如下关系：I=2

m I ;U=

2

m U .非正弦式交变电流,上述

关系式不成立,它的有效值应根据有效值的定义来求.

对非正弦式交变电流,它的有效值应据其定义来求. 2.交变电流有效值的求解

【例2】 图5-2-3表示一交流电的电流随时间而变化的图象.此交流电的有效值是( )

图5-2-3

A.5

2 A B.5 A C.

2

72 A D.

2

7 A

思路分析：本题要求的是矩形交变电流的有效值,与平时所熟知的正弦交变电流的有效值(即I 有效=I m ／2)

不同,因此,有的学生对这样的题目感到无从下手. 本题只能从有效值的定义出发,才能顺利解答. 该交变电流通过阻值为R 的电阻一个周期的时间(即0.02 s)内所产生的热量为： Q 交=(4

2)2×R ×0.01+(32)2×R ×0.01

设直流电流I 通过电阻R 一个周期的时间(即0.02 s)内产生的热量为Q 直=I 2R ×0.02 由交流的有效值定义得Q 直=Q 交,即 50×0.01R=I 2×0.02R 则I=5 A,即交变电流的有效值为5 A.

温馨提示：对非正弦交变电流有效值求解,一定要从电流热效应出发. 3.交变电流的峰值确定

【例3】 如图5-2-4所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO ′轴从图示位置开始匀速转动.已知从图示位置转过

6

π

时,线圈中电动势大小为10 V ,求：

图5-2-4

(1)交变电动势的峰值; (2)线圈从图示位置转过

2

π的过程中,交变电动势的平均值.

思路分析：交变电流是电磁感应的具体应用,求解交变电流的峰值,实际是求解感应电动势的最大值. 解析：(1)图示位置为中性面位置,从此时开始计时,交变电动势瞬时值为：e=E m sin ωt. 将ωt=

6

π,e=10 V 代入上式,解得峰值E m =20 V .

(2)线圈从图示位置转过2

π的过程中,磁通量的变化ΔΦ=BS,经历的时间Δt=

ω

π2,所以此过程中交变电动

势的平均值E =t

??Φ=

πωS B 2=

π

2

E m =

π

2

×20 V=12.7 V .

拓展迁移

解决交流电平均值问题,先要搞清正弦式电流产生的原理,计算正弦交变电动势的峰值一般用E m =BS ω,计算正弦交变电动势的有效值则用E=

2

m E ;计算平均值用E=n

t

??Φ.

1.如图5-2-7所示,匀强磁场B=0.1 T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长ab=0.2 m,bc=0.5 m,以角速度ω=100π rad/s 绕OO ′轴匀速转动,当线圈平面通过中性面时开始计时,试求： (1)线圈中感应电动势的大小;(2)由t=0至t=

4

T 过程中的平均电动势值

. 提示：(1)感应电动势的瞬时值e=NBS ωsin ωt.

由题可知:S=ab ·bc =0.2×0.5 m 2=0.1 m 2, E m =NBS ω=100×0.1×0.1×100π V=314 V 所以e=314sin100πt V . (2) 用E =n

t

??Φ计算t=0至t=

4

T 过程中的平均电动势

E =N

04

||02

-Φ-ΦT π=N

4

|0|T

BS -=

ωπ24NBS

,即E =

π

2

NBS ω 代入数值得E =200 V .

2.如图5-2-8所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO ′轴从图示位置开始匀速转动,已知从图示位置转过6

π

时,

线圈中电动势大小为10 V ,求：

(1)交变电动势的峰值; (2)交变电动势的有效值;

(3)设线圈电阻R=1 Ω,角速度ω=100 rad/s,线圈由图示位置转过

2

π过程中通过导线截面的电荷量q.

提示：(1)图示位置为中性面,从此时开始计时,交变电动势的瞬时值为e=E m sin ωt 将ωt=

6

π,e=10 V 代入上式,求得E m =20 V .

(2)此电流为正弦交变电流,所以交变电动势的有效值:E=

2

m E =

2

20 V=10

2 V .

(3)在线圈转过

2

π的过程中,穿过线圈平面的磁通量变化量ΔΦ=B ·S,据E m =BS ω得ΔΦ=

ω

m

E =

100

20 Wb=0.2 Wb,故q=

R

?Φ=

1

2

.0 C=0.2 C.

图5-2-7 图5-2-8

描述直线运动的基本概念专题

描述直线运动的基本概念专题 一、质点与参考系 1.质点：用来代替物体的有质量的点。 ①质点是一个理想化模型，实际上并不存在。 ②当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，物体可看作质点 ③物体能否简化为质点，要考虑物体的大小形状、物体的运动及研究的问题等因素。 2.参考系：为了研究物体的运动而假定不动的物体叫做参考系，通常以地面和相对地面静止的物体为参考系。 二、时间与位移 1.时刻和时间：时刻指的是某一瞬间，在时间轴上用一个确定的点表示，对应的运动量是位置、瞬时速度、瞬时加速度；时间是两个时刻间的一段间隔，在时间轴上用一段线段表示，对应的运动量是位移、平均速度、速度变化量 2.位移和路程：是描述质点位置变化的物理量，它是从质点的初位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是质点实际运动轨迹的长度，是标量。 三、速度与加速度 1.速度：描述质点的运动及快慢方向的物理量，是矢量。 （1）定义：质点的位移与发生该段位移所用的时间的比值t s v ??= ，方向与位移的方向相同。 （2）瞬时速度与瞬时速率：瞬时速度指物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹的切线方向，速度的大小叫瞬时速率，前者是矢量，后者是标量。 （3）平均速度和平均速率：物体在某段时间的位移跟发生这段路程所用时间的比值叫平均速度，是矢量，方向与位移方向相同；而物体在某段时间内运动的路程与所用时间的比值叫平均速率，是标量 2.加速度：描述质点的速度改变快慢及方向的物理量，是矢量。 （1）定义：质点速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值（t v v t v a t 0 -=?= ），方向与速度改变量的方向相同。 （2）大小：加速度的大小在数值上等于运动质点在单位时间内速度的改变量，即速度的变化率。 四、匀速直线运动 1.匀速直线运动：在相等时间内位移相同的直线运动。 2.特点：（1）速度为恒量；（2）加速度为零。 3.规律：（1）s=vt ；（2）图像

交变电流的产生和描述(含答案)

第1课时交变电流的产生和描述 导学目标 1.能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算． 一、交变电流的产生和变化规律 [基础导引] 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是() A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零 D．线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大 [知识梳理] 1．交变电流 大小和方向都随时间做__________变化的电流．如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图(a)所示． 图1

2．正弦交流电的产生和变化规律 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动． (2)中性面：①定义：与磁场方向________的平面． ②特点：a.线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量________，磁通量的变化率为______，感应电动势为______．b.线圈转动一周，________经过中性面．线圈每经过____________一次，电流的方向就改变一次． (3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为__________曲线．如图1(a)所示． 思考：由正弦交流电的图象可以得出哪些物理量？ 二、描述交变电流的物理量 [基础导引] 我们日常生活用电的交变电压是e ＝2202sin 100πt V ，它是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，则下列说法正确的是________． ①交流电的频率是50 Hz ②交流电压的有效值是220 V ③当t ＝0时，线圈平面恰好与中性面平行 ④当t ＝1 50 s 时，e 有最大值220 2 V ⑤电流每秒方向改变50次 [知识梳理] 1．周期和频率 (1)周期T ：交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒 (s)．公式：T ＝2π ω. (2)频率f ：交变电流在1 s 内完成周期性变化的________，单位是赫兹(Hz)． (3)周期和频率的关系：T ＝________或f ＝________. 2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬时值：交变电流某一________的值，是时间的函数． (2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的________． (3)有效值：让交流与恒定电流分别通过________的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的________相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交流的__________． (4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I ＝____________，U ＝____________，E ＝____________. (5)平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值. 考点一 正弦交流电的变化规律 考点解读

直线运动知识梳理

直线运动知识梳理 山西省洪洞县第一中学邓宏伟 一、描述直线运动的物理量 1位移、路程 (1) 位移：位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小，又有方向，是矢量?是从起点指向终点的有向线段. (2) 路程：路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向. 说明：①位移是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量.路程的大小与质点运动的路径有关，但它不能描述质点位置的变化. ②位移与路程一般不相等，只有在物体做单方向直线运动时二者大小相等；在任何情况下，路程不可能小于位移大小. ③位移的正、负只表示方向是否与规定的正方向相同，不代表大小. 2、时刻与时间 (1) 时刻指的是某一瞬时，在时问轴上用一个点来表示，对应的是位置、速度、动量、动能等状态量. (2) 时间是两时刻间的间隔，在时间轴上用一段线段来表示.对应的是位移、路程、冲量、功等过程量. 3、速度与速率 - S (1) 速度：平均速度是位移和发生这段位移所用时间的比值，即V ［；瞬时速度指运 动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。 (2) 速率：平均速率是质点在某段时间内通过的路程和所用的时间的比值，是标量.瞬时速率就 是瞬时速度的大小，是标量，通常简称为速率. 说明：①平均速率一般不等于平均速度的大小，只有在单向直线运动中，二者才相等，但瞬时速率与瞬时速度的大小却相等. ②平均速度(或速率)与某一段时间或某一段位移相对应，取的时间或位移不同，平均速度(或速率)可能是变化的. ③瞬时速度比平均速度更能精确地描述做变速直线运动的质点的运动快慢.瞬时速度是平均速度在△ t0时的极限值?一般所提到的速度都是指瞬时速度，所谓匀速直线运动，是指各时刻速度都相同，是速度不变的运动. 4. 加速度. 物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量. 定义式：a ^t Vo V t t 说明：①a是矢量，方向相同于△ v方向. ②v、A v和a的区别：V与a无关，物体有无加速度看物体的v是否变化.但a的大小不是由 厶v决定的，而是由—决定的，一v反映了v变化的快慢，称为“速度变化率” t t 即加速度. ③用公式a —求出的是物体在厶t时间内的平均速度，要得到某一时刻的加速度即

描述交变电流的物理量典型例题习题精选

习题精选 一、选择题 1．下列各个量，其中所指有效值的是（） A．交流电压表的示数． B．保险丝的熔断电流． C．电容器的击穿电压． D．家庭用的交变电压． 2．由交变电动势的瞬时表达式V可知（） A．此交流的频率是． B．此交流的周期是s． C．此交流电动势的有效值V． D．s时，该交流电动势达最大值． 3．下列关于交变电流的说法中，其正确的是（） A．若交变电流的最大值是10A，则有效值一定是A． B．用交流电流表测量交流电流时，指针来回摆动． C．演示交变电流随时间的变化规律时，应采用直流电流表． D．我国照明用电的交变电压V． 4．一电热器接在V直流电压上，消耗的电功率为，当把它接在一正 弦交变电压上时，消耗的电功率为，则该交变电压的最大值是（） A．5V B．V C．10V D．V 5．一电阻接在10V的直流电源上时的热功率跟接在交变电源上时的热功率相等，则（） A．交变电源电压的有效值是10V．

B．交变电源电压的最大值一定是V． C．交变电源在一个周期内电压的平均值是10V． D．以上结论均不正确． 6．如图所示，交变电压为V，电阻 V的阻值为，则（） A．电压表读数为3llV． B．电流表读数为A． C．电阻产的热功率为220W． D．在内电阻R上产生的焦耳热是88J． 7．四个接220V交流电的用电器，通电时间相同，其中消耗电能最多的是（）A．正常发光的额定功率为100W的灯泡． B．电流最大值为0.6A的电熨斗． C．每秒发热168J的电热器． D．额定电流为0.5A的电烙铁． 8．如图是某交变电流的图像，该交变电流的有效值为（）

A． A B．4A C． A D．6A 9．某线圈在匀强磁场中转动所产生的电动势变化规律为，保持其它条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的电动势的瞬时表达式将变为下述的：（） A． B． C． D． 10．一长直导线通以正弦交流，在导线下有一断开的线圈，如图所示，那么，相对于b来说，a的电势最高时是在：（） A．交流电流方向向右，电流强度最大时； B．交流电流方向向左，电流强度最大时； C．交流电流方向向左，电流减少到零时； D．交流电流方向向右，电流减少到零时； 11．如图一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线 圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，下面说法中正确的是( )

(完整版)描述交变电流的物理量习题课及答案

描述交变电流的物理量习题课 班级姓名 【学习要点】 表征交变电流的物理量 （1）瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向，瞬时值 是时间的函数，不同时刻瞬时值不同。正弦交流电瞬时值的表达式为 e=E m sinωt＝NBSωsinωt （2）最大值：交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面与 磁力线平行时，交流电动势最大，E m＝NBSω，瞬时值与最大值的关系是：－ E m≤e≤Ｅm。 （3）有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有 效值，正弦交流电的有效值与最大值之间的关系是： E=E m/U=U m/I=I m/ 各种交流电电气设备上所标的、交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别 加以说明的交流电的最大值，都是指有效值。 （4）平均值：交流电的平均值是交流电图像中波形与横轴所 围的面积跟时间的比值，用e=nΔΦ／Δt计算 (5)区分 ①各种使用交变电流的电器设备上所示值 为. ②交流电表（电压表或电流表）所测值为. ③计算交变电流的功、功率、热量等用. ④对于含电容器电路，判断电容器是否会被击穿时则需要 考虑交流的值是否超过电容器的耐压值。 ⑤在计算通过导体横截面的电荷量时应考虑值 【范例精析】 例1、图5－2－1表示一交变电流随时间变化的图象。此交变电流的有效值是：（） A.5安 B.5安 C.3.5安 D. 3.5

例2、如图5－2－2所示，在匀强磁场中有一个“冂”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=5/πT，线框的CD边长为20cm.CE、DF长均为 10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时， （1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式； （2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？ 若不能，小灯泡实际功率多大？ 例3、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其 中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，如图5-2-3所示，求：（1）交流电流表A的示数； （2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量； （3）写出弯曲导线转动过程中，从图示位置开始计时的电动势的表达式。 【能力训练】 1、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬 时值的表达式为e=220sin100πtV，下列说法中正确的是：( ) A．频率是50Hz B．.当t=0时，线圈平面与中性面重合 C．当t=1/100 s时，e的值最大，为220V D．线圈转动的角速度为314rad/s 2、下列数据中不属于交变电流有效值的是（） A.交流电表的示数 B.灯泡的额定电压 C.电容器的耐压值 D.保险丝的额定电流

直线运动知识点详细归纳

第一章：直线运动 一．复习要点 1．机械运动，参照物，质点、位置与位移，路程，时刻与时间等概念的理解。2．匀速直线运动，速度、速率、位移公式S=υt，S～t图线，υ～t图线 3．变速直线运动，平均速度，瞬时速度 4．匀变速直线运动，加速度，匀变速直线运动的基本规律：S v t at =+ 02 1 2、at v v t + = 匀变速直线运动的υ～t图线 5．匀变速直线运动规律的重要推论 6．自由落体运动，竖直上抛运动 7．运动的合成与分解。 第一模块：描述运动和物理量 『夯实基础知识』 1、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式． ①运动是绝对的，静止是相对的。 ②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。 2、参考系（参照物） 参考系：在描述一个物体运动时，选作标准的物体(假定为不动的物体) ①描述一个物体是否运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化，由于所选的参考系并不是真正静止的，所以物体运动的描述只能是相对的。 ②描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同 ③参考系的选取原则上是任意的，但是有时选运动物体作为参考系，可能会给问题的分析、求解带来简便， 一般情况下如无说明，通常都是以地球作为参考系来研究物体的运动． 3、平动与转动 平动：物体不论沿直线还是沿曲线平动时，都具有两个基本特点： （a）运动物体上任意两点所连成的直线，在整个运动过程中始终保持平行 （b）在同一时刻，平动物体上各点的速度和加速度都相同，因此在研究物体的运动规律时，可以不考虑物体的大小和形状，而把它作为质点来处理。 转动：分为定轴转动和定点转动，定轴转动的特点为：（a）在转动过程中，物体上有一条直线（轴）的位置不变，其它各点都绕轴做圆周运动，且轨迹平面与轴垂直。（b）物体上各点的状态参量，除角速度之外都不相等。定点转动的特点是运动过程中，物体内某一点保持不动的机械运动，绕定点转动的物体只有一点不动，其它各点分别在以该固定点为中心的同心球面上运动。

描述圆周运动的物理量专题练习带答案

描述圆周运动的物理量 知识梳理： 一、描述圆周运动的物理量 1、线速度和角速度： 2、周期和频率（转速）： 3、相关模型： 共轴传动：皮带传动： 齿轮传动：n 1、n 2分别表示齿轮的齿数 v A ＝v B ，T A T B ＝r 1r 2＝n 1n 2，ωA ωB ＝r 2r 1＝n 2n 1 . 基本概念（ 圆周运动是运动。填匀速或变速 ） 1.下列四组物理量中，都是矢量的一组是（ ） A ．线速度、转速 B ．角速度、角度 C ．时间、路程 D ．线速度、位移 2.多选 当物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（ ） A ．物体处于平衡状态 B ．物体由于做匀速圆周运动而没有惯性 C ．物体的速度由于发生变化而会有加速度 D ．物体由于速度发生变化而受合力作用 3.多选 做匀速圆周运动的物体，下列各物理量中不变的是（ ） A ．线速度 B ．角速度 C ．周期 D ．转速 4.下列关于甲乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的是（ ） A ．若甲乙两物体的线速度大小相等，则角速度一定相等 B ．若甲乙两物体的角速度大小相等，则线速度一定相等 C ．若甲乙两物体的周期相等，则角速度一定相等 D ．若甲乙两物体的周期相等，则线速度一定相等 相关模型的应用 1.如图所示，皮带转动装置转动时，皮带上A 、B 点及轮上C 点的运动情况是（ ） A ．v A ＝v B ，v B ＞v C B ．ωA ＝ωB ，v B ＞v C C ．v B ＝v C ，ωA ＝ωB D ．ωA ＞ωB ，v B ＝v C 2.如图所示，O 1为皮带传动装置的主动轮的轴心，轮的半径为r 1；O 2为从动轮的轴心，轮的半径为r 2；r 3为与从动轮固定在一起的大轮的半径.已知r 2＝1.5r 1，r 3＝2r 1.A 、B 、C 分别是三个轮边缘上的点，那么质点A 、B 、C 的线速度之比是 ，角速度之比是 ，周期之比是 . 3.两个小球1、2固定在一根长为l 的杆的两端，绕杆上的O 点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为υ1时，小球2的速度为υ2，则转轴O 到小球1的距离是( )． A ．112l υυυ+ B ．212l υυυ+ C ．121()l υυυ+ D ．122 ()l υυυ+ 4.多选 如图所示，有一个环绕中心线OO' ，以角速度ω转动的球，则有关球面上的A ，B 两点的线速度和角速度的说法正确的是( ) A ．A ， B 两点的角速度相等 B ．A ，B 两点的线速度相等 C ．若θ=30°，则v A ：v B =：2 D ．以上答案都不对 5.如图所示，一个环绕中心线AB 以一定的角速度转动，P 、Q 为环上两点，位置如图，下列说法正确的是（ ） A ．P 、Q 两点的角速度相同 B ．P 、Q 两点的线速度相同 C ．P 、Q 两点的角速度之比为3：1 D ．P 、Q 两点的线速度之比为3：1 6.多选如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O 并与板垂直的转动轴转动时，板上A 、B 两点 的 ( ) A ．角速度之比ωA ∶ω B =1∶ B ．角速度之比ωA ∶ωB =1∶1 C ．线速度之比v A ∶v B =1∶ D ．线速度之比v A ∶v B =∶1 7.如图所示是一个玩具陀螺．a 、b 和c 是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（ ） A ．a 、b 和c 三点的角速度相等 B ．a 、b 和c 三点的线速度大小相等

描述交变电流的物理量

描述交变电流的物理量 教学目标： 1、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值。 2、理解交流电“四值”并能正确运用适当的值解决相应问题。 活动一：完成下列习题，掌握交变电流的有效值计算方法 1、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω， 则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（） A.电压表○v的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次 C.灯泡实际消耗的功率为484w D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 2、右图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯 接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的 电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的 交流电压表的读数为（） A.110V B.156V C.220V D.311V 3、如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图像．此交流电流的有效值是( ) 4、如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。 活动二：完成下列习题，理解交流电“四值”并能正确运用适当的值解决相应问题 1、把一电容器C接在220V的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器C的耐压值是多少？ P u V 1 2 3 4 5 O t/10-2s u/V 311 2 -4 t/s i/A 2 1 3 4

V 2、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l ，它在磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n ，导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 （ ） A.(2πl 2nB )2/P B.2(πl 2nB )2/P C.(l 2nB )2/2P D.(l 2nB )2/P 3、一电阻为R 的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与 圆环所在平面垂直，如图（a ）所示，已知通过圆环的磁通量随时间t 的变化关系如图（b ）所示，图中的最大磁通量0φ和变化周期T 都是已知量，求： （1）在t =0到t = T /4的时间内，通过金属圆 环横截面的电荷量q 。 （2）在t=0到t=2T 的时间内，金属环所产生的电热Q 。 4、如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。,/2s rad πω =外电路电阻R=4Ω。 求：（1）感应电动势最大值 （2）由图示位置转过60。 角时的感应电动势值 （3）由图示位置转过60。角过程中产生的感应电动势值 （4）交流电压表的示数 （5）线圈转动一周在电阻R 上产生的热量 （6）在1/6周期内通过电阻R 的电荷量为多少。 课堂反馈： 5、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（ ） A 、0.01s 时刻线圈处于中性面位置 B 、0.01s 时刻穿过线圈的磁通量为零 C 、该交流电流有效值为2A D 、该交流电流频率为50Hz 6、如图所示，单匝线圈在匀强磁场，中绕OO ′轴从图示位置开始转动。已知从图示位置转过π/6时，线圈中电动势大小为10V ，求： （1）交变电动势的峰值； b a B l

直线运动中的基本物理量教案(1课时)

专题一、质点的直线运动 直线运动中的基本物理量教案（1课时）考点梳理 知识点1、质点、时间时刻、参考系 1．质点 (1)定义：用来代替物体的有质量的点。 (2)把物体看作质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。 2．时间与时刻 (1)定义：在描述物体运动时，用来作参考的物体。 (2)参考系的四性 ①标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。 ②任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系。 ③统一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系。 ④差异性：对于同一物体的运动，选择不同的参考系结果一般不同。 知识点2、位移、路程、速度、速率 1．位移和路程

(1)平均速度：在变速运动中，物体所发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v ＝x t ，是矢量，其方向就是对应位移的方向。 (2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度，是矢量。 (3)速率：瞬时速度的大小，是标量。 知识点3、加速度 1．定义式：a ＝Δv Δt ，单位是 m/s 2。 2．物理意义：描述速度变化的快慢。 3．方向：与速度变化的方向相同，是矢量。 4．物体加速、减速的判断：根据 a 与v 方向的关系判断物体是加速还是减速。 考点突破 一、对质点的理解 1．质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在。 2．物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小来判断。 3．质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 4．物体可被看做质点主要有三种情况： (1)多数情况下，平动的物体可看做质点。 (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看做质点。

交变电流的产生及其描述

1 考点规范练32 交变电流的产生及其描述 一?单项选择题 1.矩形线圈的面积为S ,匝数为n ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω匀速转动?当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时 ( ) A.线圈中的电动势为nBS ω B.线圈中的电动势为0 C.穿过线圈的磁通量为0 D.穿过线圈的磁通量变化率最大 答案:B 解析:图示时刻线框的四边都不切割磁感线,不产生感应电动势,即线圈中的电动势为0,故选项A 错误,选项B 正确;图示时刻线框与磁场垂直,磁通量最大,为Φ=BS ,故选项C 错误;图示位置线圈中的电动势为0,根据法拉第电磁感应定律E=n 可知穿过线圈的磁通量变化率为0,故选项D 错误? 2.(2015·江淮十校联考)如图所示,一交变电流随时间变化的图象,则此交变电流的有效值为( ) A. A B.2 A C. A D.3 A ?导学号34220361? 答案:C 解析:设此交变电流的有效值为I ,周期为T ,电阻为R ,则I 2RT= R · R · ,解得I= A,故 C 正确? 3.(2015·云南昆明三中?玉溪一中统考)将阻值为100 Ω的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈,让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的感应电动势如图乙所示?则下列说法正确的是( ) A.t=0时刻线圈应转到图甲所示的位置 B.该线圈的转速为100π r/s C.穿过线圈的磁通量的最大值为 Wb D.线圈转一周所产生的电热为9.68 J 答案:D 解析:t=0时刻线圈中感应电动势为零,线圈应转到中性面位置,即与题图甲所示的位置垂直,选项A 错误;由题图乙可知,周期为0.02 s,该线圈的角速度为ω= =100π rad/s,转速为 n= = 50 r/s,选项B 错误;

2.3-表征交变电流的物理量

2.3 表征交变电流的物理量学案（粤教版选修3-2） 1．(双选)某交变电流的方向在1 s内改变100次，则其周期T和频率f分别为() A．T＝0.01 s B．T＝0.02 s C．f＝100 Hz D．f＝50 Hz 2．(双选)一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生交变电流的电动势的图象如图1所示，则() A．交变电流的频率是4π Hz B．当t＝0时，线圈平面和磁感线垂直 C．当t＝π s时，e有最大值 D．交流电的周期是2π s 3．如图2是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是() A．周期是0.2 s，电流的峰值是10 A B．周期是0.15 s，电流的峰值是10 A C．频率是5 Hz，电流的有效值是10 A D．频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A

【概念规律练】 知识点一 交变电流的周期和频率 1．某交变电压随时间的变化规律如图3所示，则此交变电流的频率为________ Hz.线圈转动的角速度是________ rad/s.若将此电压加在10 μF 的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________ V . 2．我国照明电压的瞬时值表达式为e ＝2202·sin 100πt V ，它的周期是 ________，频率是________，在1 s 内电流的方向改变________次，电压最大值为________． 知识点二 交变电流的峰值和有效值 3．关于交变电流的感应电动势的有效值U 和最大值U m ，下列说法中正确的是( ) A ．任何形式的交变电流都具有U ＝U m /2的关系 B ．只有正(余)弦式交变电流才具有U ＝U m 2 的关系 C ．照明电压220 V 、动力电压380 V 指的都是最大值 D ．交流电压表和交流电流表测的都是最大值 4．电阻R 1、R 2和交流电源按照图4(a)方式连接，R 1＝10 Ω，R 2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R 2的正弦式交变电流i 随时间t 变化的情况如图(b)所示．则( ) A ．通过R 1的电流有效值是1.2 A B ．R 1两端的电压有效值是6 V C ．通过R 2的电流最大值是1.2 2 A D ．R 2两端的电压最大值是6 2 V 【方法技巧练】 一、有效值的计算方法 5．如图5所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？ 6．某一交流电的电压波形如图6所示，求这一交流电的电压有效值U . 图6 二、瞬时值、最大值、有效值和平均值的使用技巧 7．如图7所示，矩形线圈的匝数为n ，线圈面积为S ，线圈电阻为r ，在磁感应强度为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 ，在线圈由图示位置转过90°的过程中，求： (1)通过电阻R 的电荷量q ；

描述运动的物理量 匀速直线运动

第1讲描述运动的物理量匀速直线运动 1．质点和参照物 (1)质点是为研究物体的运动而提出的一个理想化模型，当物体作平动，或研究物体的位置变化时，其几何尺寸相对研究的距离可以忽略不计时，不计物体的大小而将物体当作质点， (2)为研究物体的运动而假定不动的物体叫参照物，参照物不同，，对物体运动的描述一般也不相同． 2．位置、位移和路程 (1)位置是质点在空间所对应的点． (2)位移是运动物体初位置指向末位置的有向线段，位移是矢量． （3)路程是质点运动轨迹的长度，是一个标量．质点的运动轨迹可能是直线也可能是曲线，只有当质点向一个方向作直线运动时，质点通过的路程与质点位移的大小相等． 3。时刻和时间 (1）时刻是时间轴上的一个确定点． (2)时间是时间轴上两个不同时刻点间的间距。是两个不同时刻之差． 4 平均速度。速度及速率 (1)平均速度粗略反映了运动物体在一段时间t或t时间内位移s上的快慢程度，是一个矢量。定义式： =s/t v 平均 (2)速度是瞬时速度的简称，是反映运动在某时刻或某位置运动快慢的物理量． (3)速率是速度的大小． 5．匀速直线运动的规律 速度(大小和方向)不随时间改变的运动叫匀速直线运动，匀速直线运动位移公式为s=vt． 6 加速度： 加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度改变跟发生这一改变所用时间的比值．即a=v t一v0／t。其方向与速度改变的方向相同，但与速度方向无关．单位是m/s． (1)在变速直线运动中，取v0方向为正，若速度增大，则加速度与速度同向也为正；若速度减小，则加速度与速度反向，则为负． (2)在匀变速直线运动中，加速度的大小和方向均不变；在匀速直线运动中a=0. (3)在匀速圆周运动中，加速度与速度方向始始垂直，加速度大小不变，而方向时刻改变． 7 位移和时间关系图像： 用纵坐标表示位移，横坐标表示时间，斜率表示速度．匀速直线运动的位移时间图像是一条过原点的直线． 8 速度时间关系图像： 纵坐标表示速度，横生标表示时间．匀速直线运动的速度时间图像是一条平行于横轴的直线．匀变速直线运动的速度时间图像是一条过初速度的直线，其斜率表示运动的加速度，扫过的面积表示运动位移． 9 注意位移和路程，速度和速率的区别： 位移、速度是矢量，路程速率是标量．在单向直线运动中位移的大小才等于路线的长度即路程等于位移，速度大小也等于速率．其中瞬时速度的大小始终等于瞬时速率，只是平均速度的大小不一定等于平均速率． 10 速度与加速度的区别： 速度是描述物体运动快慢的物理量，而加速度是描述速度变化快慢的物理量．虽然都是矢量，但它们之间没有必然联系，加速度大，速度不一定大；速度大加速度不一定大；速度为零，加速度不一定为零．1．一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能有：①速度不断增大，到加速度为零时．速度达到最大，而后做匀速直线运动；②速度不断减小，到加速度为零时，物体运动停止；③速度不断减小；直至零。然后向反方向做加速运动，最后做匀速直线运动；（4）速度不断减小．到加速度减为零时，速度减到最小，然后做匀速直线运动。其中可能的是( ) A．只有①②④B．只有①②C．只有②③④； D .①②③④ 2．关于质点，下列说法中正确的是： A．体积很小的物体一定可以看作质点。

高二物理 表征交变电流的物理量 典型例题解析

表征交变电流的物理量 典型例题解析 【例1】一个电阻接在10V 的直流电源上，它的发热功率为P ，当它接到电压为u ＝10sin100πt V 的交变电源上，发热功率是多少？() [ ] A ．0.25P B ．0.5P C ．P D ．2P 解答：通直流电时P ＝U 直2/R ＝100/R ； 通交变电流时′＝＝＝；有效 P U /R (U )/R 50/R 2m 2/2 所以P ′＝P/2．故应选B 项． 点拨：计算交变电流的发热功率，必须选择有效值． 【例2】图18－11中两交变电流分别通过相同电阻R ．①分别写出它们的有效值、周期、频率；②计算它们在R 上产生的功率之比． 解答：①图甲为正弦交流电其有效值＝＝，周期I I 3.55 A T 1m 1/2 ＝0.4s ，频率f 1＝2.5Hz ；图乙为方波交流电，电流的大小不变，方向作周期性变化，由于热效应与电流方向无关，因而它的有效值I 2＝5A ，周期T 2＝0.4s ，频率f 2＝2.5Hz ． ②由公式P ＝I 2R 得P 甲∶P 乙＝1∶2． 点拨：对于非正弦交流电，在计算其有效值时，一定要根据有效值的定义，利用热效应关系求解． 【例3】电路两端的交流电压是u ＝U m sin314tV ，在t ＝0.005s 时电压的值为10V ，则接在电路两端的电压表读数为多少？ 点拨：交流电表的读数应是交流电的有效值． 参考答案：7.07V 。 【例4】下列说法正确的是

[ ] A．在一个周期内电流的方向改变两次 2 B．交流电的最大值总是有效值的倍 C．若正弦交流电的最大值为10V，则它的最小值为－10V D．演示交流电随时间变化规律时，应采用交流电流表 点拨：线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次；只有正弦交流 2 电其最大值才是有效值的倍，交流电的正负表示方向；只有直流电流表的偏向、偏角大小随电流方向、大小发生变化． 参考答案：A 跟踪反馈 1．四个接220V交流电的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是 [ ] A．正常发光的额定功率为100W的灯泡 B．电流最大值的0.6A的电熨斗 C．每秒发热40cal的电热器 D．额定电流I＝0.5A的电烙铁 2．下列说法正确的是 [ ] A．用交流电压表测量交流电压时，指针来回摆动 B．一周期内交流的方向改变两次 C．如果交流的最大值是5A，则最小值为－5A D．用电器上所标电压值是交流的有效值 3．一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u＝10sin ωtV上时功率为 [ ] A．0.25P B．0.5P C．P D．2P 4．如图18－12为一交流的电压与时间图像，它的有效值为________V． 参考答案

高二物理交变电流知识点及习题

第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e

第二章第二节交变电流的描述

第二章交变电流 第二节交变电流的描述 A级抓基础 1．下列各物理量中，对线圈上产生的交流电动势不产生影响的是() A．匀强磁场的磁感应强度B．线圈的总电阻 C．线圈的转速D．线圈的匝数 解析：E m＝NBSω，e＝E m sin ωt，与B、S、ω、N有关． 答案：B 2．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则以下说法正确的是() 图甲图乙 A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大 C．t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大值 D．该线圈产生的感应电动势的图象如图乙所示 解析：由甲图知t＝0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面位置，A错误；t＝0.01 s时刻，磁通量等于零，但Φ的变化率最大，B 正确；t＝0.02 s时刻，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，C错误；由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象，D错误． 答案：B 3.如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度

绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是() 解析：在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，即此时磁通量为零，磁通量变化率最大，所以产生的感应电动势最大，故感应电流最大，根据右手定则，可知电流方向为a→b→c→d→a，所以选C. 答案：C 4．(多选)线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e ＝102sin 20πt (V)，则下列说法正确的是() A．t＝0时，线圈平面位于中性面 B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大 C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大 D．t＝0.4 s时，e达到峰值10 2 V 解析：根据交流电动势的瞬时值表达式可判断题目所给的交流电为正弦式交变电流，当t＝0时，e＝0，所以此时磁通量的变化率为零，导线切割磁感线的有效速度为零，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面位于中性面，所以A、B正确，C错误；当t＝0.4 s时，e ＝102sin 20πt (V)＝102sin 8π (V)＝0，所以D错误． 答案：AB 5．(多选)如图所示，形状或转轴位置不同，但面积均为S的单匝线圈处在同一个磁感应强度为B的匀强磁场中，以相同的角速度ω匀速转动，从图示的位置开始计时，则下列说法正确的是() A．感应电动势最大值相同 B．感应电动势瞬时值不同

直线运动知识梳理

直线运动知识梳理 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

直线运动知识梳理 山西省洪洞县第一中学 邓宏伟 一、描述直线运动的物理量 1、位移、路程 (1)位移：位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小，又有方向，是矢量．是从起点指向终点的有向线段． (2)路程：路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向． 说明：①位移是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量．路程的大小与质点运动的路径有关，但它不能描述质点位置的变化． ②位移与路程一般不相等，只有在物体做单方向直线运动时二者大小相等；在任何情况下，路程不可能小于位移大小． ③位移的正、负只表示方向是否与规定的正方向相同，不代表大小． 2、时刻与时间 (1)时刻指的是某一瞬时，在时问轴上用一个点来表示，对应的是位置、速度、动量、动能等状态量． (2)时间是两时刻间的间隔，在时间轴上用一段线段来表示．对应的是位移、路程、冲量、功等过程量． 3、速度与速率 (1)速度：平均速度是位移和发生这段位移所用时间的比值，即t s v =；瞬时速度指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。 (2)速率：平均速率是质点在某段时间内通过的路程和所用的时间的比值，是标量．瞬时速率就是瞬时速度的大小，是标量，通常简称为速率． 说明：①平均速率一般不等于平均速度的大小，只有在单向直线运动中，二者才相等，但瞬时速率与瞬时速度的大小却相等． ②平均速度(或速率)与某一段时间或某一段位移相对应，取的时间或位移不同，平均速度(或速率)可能是变化的． ③瞬时速度比平均速度更能精确地描述做变速直线运动的质点的运动快慢．瞬时速度是平均速度在△t →0时的极限值.一般所提到的速度都是指瞬时速度，所谓匀速直线运动，是指各时刻速度都相同，是速度不变的运动． 4．加速度． 物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量． 定义式：t v t v v a t ?=-=0 说明： ①a 是矢量，方向相同于△v 方向． ②v 、△v 和a 的区别：V 与a 无关，物体有无加速度看物体的v 是否变化．但 a 的大小不是由△v 决定的，而是由t v ??决定的，t v ??反映了v 变化的快慢，称为“速度变化率”即加速度． ③用公式t v a ?=求出的是物体在△t 时间内的平均速度，要得到某一时刻的加速度即瞬时加速度，是平均速度在t →0时的极限值。 ④如果a 方向v 方向一致说明速度在增加，如果反向，则速度在减小． 二、匀速直线运动

18、交变电流的描述

物理科学案 序号18 高二 年级 班 教师 刘冰 学生 第二章 第2节 交变电流的描述 【学习目标】 1、了解交变电流产生的过程，能够写出交变电流的电动势、电流、电压瞬时值表达式； 2、会用图像描述交变电流。 【知识链接】 1、正弦式交变电流的产生：将 置于 中，并绕 的轴做 运动。 2、中性面： （1）线圈平面与磁场 时的位置。 （2）线圈位于中性面时有哪些特点？ 磁通量 ，感应电动势 ，磁通量的变化率 ，感应电流 。 （3）当线圈平面与磁场平行时： 磁通量 ，感应电动势 ，磁通量的变化率 ，感应电流 。 【新知呈现】 一、 用函数表达式描述交变电流 1、 当线圈平面从中性面开始转动： 感应电动势的瞬时值表达式： 感应电流的瞬时值表达式： 外电路电压的瞬时值表达式： 最大感应电动势为： 2、 当线圈平面从垂直于中性面位置开始转动： （1） 初始位置时，ab 边的线速度v 与磁场B 方向间的夹角： （2） 经过时间t 后，线圈转过的角度： （3） 此时，ab 边的线速度v 与磁场B 方向间的夹角： （4） 此时，ab 边产生的感应电动势的大小： （5） 此时，整个线圈产生的感应电动势的大小： （6） 假设线圈匝数为N ，线圈的面积为S ，则线圈产生的感应电动势的大小： （7） 若用m E NBS ω=，则线圈产生的感应电动势的大小： 感应电动势的瞬时值表达式： 感应电流的瞬时值表达式： 外电路电压的瞬时值表达式： 最大感应电动势为： 二、 用图像描述交变电流 1、 当线圈平面从中性面开始转动：（正弦图像） 2、 当线圈平面从垂直于中性面位置开始转动：（余弦图像） 【典例分析】 例1、如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，说法正确的是（ ） 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，ab 边的感应电流方向为b a → D 、 线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 例2、有一匝数为10匝的正方形线圈，边长为20cm ，线框总电阻为1Ω，线框绕OO '轴以20(/)rad s π的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T 。问： （1） 该线框产生的交变电流的电动势最大值、电流最大值分别是多少？ （2） 线框从图示位置转过600 时，感应电动势的瞬时值是多大？ （3） 写出感应电动势随时间变化的瞬时值表达式。 【针对训练】如图所示，矩形线圈边长为20ab cm =，10bc cm =，匝数N=100匝，磁场的磁感应强度B=0.01T 。当线圈以50/n r s =的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求： （1） 线圈中交变电动势瞬时值表达式； （2） 从线圈开始转动起，经0.01s 时感应电动势的瞬时值。