2019-2020年高中物理 模块要点回眸 第17点 交变电流图像理解的“一二三” 教科版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 模块要点回眸 第17点 交变电流图像理解的“一二三” 教科版选修3-2正弦交变电流的图像是正弦函数图像，但初相不一定是0，即不一定从中性面开始转动结合法拉第电磁感应定律，从数学意义上讲，单匝线圈的电动势就是磁通量的变化率(磁通量对时间的导数)分析物理图像的要点：一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”、看“截距”、看“面积”、看“拐点”，并理解其物理意义二变：掌握“图与图”、“图与式”和“图与物”之间的变通关系对于正弦交变电流的变化规律，不应只从其随时间按正弦规律变化这一点去认识，还应看到交变电流的电动势随线圈在匀强磁场中空间位置的变化而变化，随线圈磁通量的变化而变化三判：在此基础上进行正确的分析和判断对点例题在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时产生的交流电电压随时间变化的波形图如图1所示，线圈与一阻值为R9 的电阻串联在一起，线圈的电阻为1 ，则()图1A通过电阻R的电流瞬时值表达式为i10sin (200t) AB电阻R两端的电压有效值为90 VC1 s内电阻R上产生的热量为450 JD图中t1102 s时，线圈位于中性面解题指导通过电阻R的电流最大值为Im10 A，线圈转动的角速度 rad/s100 rad/s，故电流的瞬时值表达式为i10sin(100 t) A，A项错误；电阻R两端的电压有效值为UR9 V45 V，B项错误；1 s内电阻R上产生的热量Qt450 J，C项正确；由题图知t1.0102 s时感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，D项正确答案CD规律总结根据交变电流图像可以确定的量：(1)电流(电压)最大值；(2)周期T和频率f；(3)不同时刻交流电的瞬时值；(4)线圈处于中性面和电流(电压)最大值对应的时刻；(5)任意时刻线圈平面与磁场的夹角1. 小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图2所示此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是 ()图2A交变电流的周期为0.125 sB交变电流的频率为8 HzC交变电流的有效值为 AD交变电流的最大值为4 A答案C解析由题图可知，交变电流的周期为0.250 s，频率为4 Hz，交变电流的最大值为 A2 A，有效值为 A A，所以应选C.2某交流发电机给灯泡供电，产生正弦交变电流的图像如图3所示，下列说法中正确的是()图3A交变电流的频率为0.02 HzB交变电流的瞬时值表达式为i5cos (50t) AC在t0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D若发电机线圈电阻为0.4 ，则其产生的热功率为5 W答案D解析由题图知，交流电的周期为0.02 s，故频率为50 Hz，A错；转动的角速度100 rad/s，故电流瞬时值表达式为i5cos (50t) A，B错；t0.01 s时，电流最大，此时穿过线圈的磁通量应为0，C错；交流电电流的有效值I A，故PI2R20.4 W5 W，故D正确