从金属棒开始运动到最高点过程，利用能量守恒关系有
12Q总＋μθ·＋θ·＝mv0
2Q＝01Q总＝ 6此题中，求电阻产生的焦耳热Q应该用电流的有效值计算，由于I有?I无法求，因此只能通过能量关系求得Q.
三、感抗和容抗（统称电抗）
、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”。
、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”。
【例】 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、中哪个该用大电容？哪个该用小电容？
解：电容的作用是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”，由其表达式π可看出：左图中的必须用电容小些的，才能使高频交流顺利通过，而低频不易通过，这种电容器叫高频旁路电容器。右图中的一般用电容大的，使低频交流电很容易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器叫隔直电容器。
【例】 电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“ ，μ”字样，下列说法中正确的是
.此电容器在交流、直流电路的电压时都能正常工作 .此电容器只有在不超过的直流电压下才能正常工作 .当工作电压是直流时，电容才是μ
.若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过 解：电解电容器的极性是固定的，因此只能在直流电压下工作。选 四、综合例析
【例】交流发电机的转子由∥的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为，那么
当线圈转过°时交流电压的瞬时值为＿＿。
解：电压表的示数为交流电压有效值，由此可知最大值为2。而转过°时刻的瞬时值为°。
【例】 通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值。
解：该交流周期为，前为恒定电流3A，后为恒定电流 -6A，因此这一个周期内电流做的功可以求出来，根据有效值的定义，设有效值为，根据定义有：
带入数据计算得：32
【例】 交流发电机转子有匝线圈，每匝线圈所围面积为，匀强磁场的磁感应强度为，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为，外电路电阻为。当线圈由图中实线位置匀速转动°到达虚线位置过程中，求：⑴通过的电荷量为多少？⑵上产生电热为多少？⑶外力做的功为多少？
解：⑴由电流的定义，计算电荷量应该用平均值：即
q?It,而I?En??nBSnBS，这里电流和电动势都必须要用平均值，??,?q?R?rt?R?r?t?R?r?R?r不能用有效值、最大值或瞬时值。
⑵求电热应该用有效值，先求总电热，再按照内外电阻之比求上产生的电热。
?E2?nBS?????n2B2S2， Q?I(R?r)t????R?r2?2?R?r?2?4?R?r?22R??n2B2S2R QR?Q?2R?r4?R?r?这里的电流必须要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬时值。
⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热。因此?析功和能。
【例】 左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
??n2B2S24?R?r?。一定要学会用能量转化和守恒定律来分
解：从图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为；后半周期电
U12TU2压为零。根据有效值的定义，T???0，得，选。
RR2五、针对训练
１、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（ ）
、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大 、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大 、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零 、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零
.一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动，产生的交变电动势 2π，由此可以判断（ ）
． 时，线圈平面和磁场垂直 ． 时，线圈的磁通量为零
． 时，线圈切割磁感线的有效速度最小 ． 时，第一次出现最大值
. 线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生的交变电流如图所示，则（ ） ．在和时刻线圈平面和磁场垂直 ．在和时刻线圈中的磁通量为零 ．从时刻到时刻线圈转动的角度为π
．若从时刻到时刻经历的时间为 ，则该交变电流在的时间内方向会改变次
.一个矩形线框的面积为 ，在磁感应强度为的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为转秒，则（ ）
．线框交变电动势的最大值为π ．线框交变电动势的有效值为2π
．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为 ．感应电动势瞬时值为 ππ
.关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（ ） ．任何形式的交变电流的有效值和最大值都有关系 2 ．只有正弦式电流才有2的关系
．照明电压 、动力电压，指的都是交变电流的有效值 ．交流电压表和电流表测量的都是交变电流的有效值
. 一只氖管的起辉电压为 ，把它接在 的交变电源上，在一个交变电压的周期内，氖管的发光时间为（ ）
．．．．
.对于如图所示的电路，下列说法正确的是（ ） ．、端接稳恒直流电，灯泡发亮 ．、端接交变电流，灯泡发亮
．、端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大 ．、端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容减小时，灯泡亮度增大 . 对于如图所示的电路，下列说法正确的是（ ） ．双刀双掷开关接上部时，灯泡亮度较大
．双刀双掷开关接下部时，灯泡亮度较大．双刀双掷开关接下部，同时将电感线圈的的铁芯抽出，在抽出的过程中，灯泡亮度变大
．双刀双掷开关接下部，同时将电感线圈的的铁芯抽出，在抽出的过程中，灯泡亮度变小
.在图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，、和灯的亮度变化情况是（ ）
．、两灯均变亮，灯变暗 ．灯变亮，、两灯均变暗 ．、灯均变暗，灯亮度不变 ．等变暗，灯变亮，灯亮度不变
.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（ ）
．低频扼流圈的自感系数较大 ．高频扼流圈的自感系数较大
．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 ．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 .关于电容器通过交变电流的理解，正确的是（ ） ．有自由电荷通过电容器中的电介质
．电容不断的充、放电，与之相连的导线中必须有自由电荷移动，这样就形成了电流 ．交变电压相同时，电容越大，电流越大 ．交变电压相同时，频率越高，电流越大
.对于图所示的电路，下列说法正确的是（ ） ．、两端接稳恒直流，灯泡将不发光 ．、两端接交变电流，灯泡将不发光
．、两端由稳恒的直流电压换成有效值相同的交变电压，灯泡亮度相同 ．、两端由稳恒的直流电压换成有效值相同的交变电压，灯泡亮度将会减弱
.在电子技术中，从前一级装置输出的既有直流成分（工作电流），又有交流成分（信号电流）。如果我们希望输送到后一级装置的只有直流成分，电容器应该和后一级装置；如果我们希望输送到后一级装置的只有交流成分，电容器应该和后一级装置（两空均填“串联”或“并联”）。
.将 2π的交变电压接到“，”的灯泡两端，设灯丝的电阻不随温度变化，试求： （）流过灯泡电流的最大值； （）灯泡发挥的实际功率。
.一闭合线圈在匀强磁场中做匀角速转动，线圈转速为 ，当线圈平面转动至与磁场平行时，线圈的电动势为 。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时，试求：
（）该线圈电动势的瞬时表达式； （）电动势在
1末的瞬时值。 48.如图所示，匀强磁场的磁感强度 ，矩形线圈的匝数 匝，边长ab0.2m ，bc0.5m ，
交变电流复习教案 人教课标版（精美教案）
