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1、第十章 交变电流 传感器 第1课时 交变电流的产生和描述 电感和电容对交变电流的影响【学习目标】 1理解交变电流的产生原理；2理解交流电的周期、频率、有效值、峰值、平均值；3掌握正弦式交流电的变化规律，运用正弦函数表达式处理交变电流的相关问题；4理解电感、电容对交变电流有阻碍作用。【要点导学】1正弦式交流电函数表达式?画出其图像。2什么是中性面？线圈经过中性面位置时有何特征?3如何理解交流电的瞬时值、峰值、有效值、平均值?4试从几个方面来比较电阻、感抗、容抗。图10-1-1【典型例题】类型一 理解交变电流产生过程和变化规律【例1】如图10-1-1所示，匀强磁场的磁感应强度为B，边长为L的正方形
2、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求：(1)此刻线圈感应电流的方向如何？在图中标出。(2)转动过程中感应电动势的峰值有多大?(3) 将一交流电压表接在R两端，电压表示数是多少？(4) 线圈平面与磁感线成60时的感应电动势多大?(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？类型二 理解和区分交变电流的瞬时值、峰值、有效值图10-1-2【例2】如图10-1-2所示为电热毯的电路图，电热丝接在的电源上，电热毯加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为如图所示的波形，从而进入保温状态若电热丝电阻保持不变，此时
3、交流电压表的读数为（ ）A110V B156V C220V D311V图10-1-3【变式训练1】（单选）如图10-1-3所示为一交流电压随时间变化的图象.每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定.根据图中数据可得，此交流电压的有效值为多少？图10-1-4类型三 理解交变电流的图像【例3】如图10-1-4所示是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定( ) A此交变电流的频率为5Hz B此交变电流的周期为0.1sC将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D图像上对应的0.15s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面图10-1-5【变式训练
4、2】一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电流 i随时间变化的关系如图10-1-5所示，则下列说法正确的是（ ）AA时刻穿过线圈的磁通量最大BB 时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大CC时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大D每当i的方向变化时，穿过线圈的磁通量的绝对值都是最大的【例4】如图10-1-6所示，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.t0时线圈从图10-1-6所示的位置开始匀速转动，规定电流方向沿abcd方向为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象应是（ ）图10-1-6图10-1-6图10-1-7类型四 电感和电容对交变电流的影响【例5】如图10
5、-1-7所示，左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号那么C1、C2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？图10-1-8【变式训练1】“二分频”，音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音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、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动图10-1-8为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器（ ）A甲扬声器是高音扬声器BC2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器CL1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器DL2的作用是减弱乙扬声器的低频电流【课堂小结】1正弦式交流电的表达式：e = Emsint；2求能量问题时用有效值，求电量时用平均值；3电容对交流电的影响：通交流、隔直流、通高频、阻低频；4电感对交流电的影响：通直流、阻交流、通低频、阻高频。3