2019-2020年高中物理 模塊要點回眸 第17點 交變電流圖像理解的“一二三” 教科版選修3-2正弦交變電流的圖像是正弦函數(shù)圖像，但初相不一定是0，即不一定從中性面開始轉(zhuǎn)動結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律，從數(shù)學意義上講，單匝線圈的電動勢就是磁通量的變化率(磁通量對時間的導(dǎo)數(shù))分析物理圖像的要點：一看：看“軸”、看“線”、看“斜率”、看“點”、看“截距”、看“面積”、看“拐點”，并理解其物理意義二變：掌握“圖與圖”、“圖與式”和“圖與物”之間的變通關(guān)系對于正弦交變電流的變化規(guī)律，不應(yīng)只從其隨時間按正弦規(guī)律變化這一點去認識，還應(yīng)看到交變電流的電動勢隨線圈在勻強磁場中空間位置的變化而變化，隨線圈磁通量的變化而變化三判：在此基礎(chǔ)上進行正確的分析和判斷對點例題在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一個面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的交流電電壓隨時間變化的波形圖如圖1所示，線圈與一阻值為R9 的電阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為1 ，則()圖1A通過電阻R的電流瞬時值表達式為i10sin (200t) AB電阻R兩端的電壓有效值為90 VC1 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為450 JD圖中t1102 s時，線圈位于中性面解題指導(dǎo)通過電阻R的電流最大值為Im10 A，線圈轉(zhuǎn)動的角速度 rad/s100 rad/s，故電流的瞬時值表達式為i10sin(100 t) A，A項錯誤；電阻R兩端的電壓有效值為UR9 V45 V，B項錯誤；1 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Qt450 J，C項正確；由題圖知t1.0102 s時感應(yīng)電動勢為零，此時穿過線圈的磁通量最大，線圈位于中性面，D項正確答案CD規(guī)律總結(jié)根據(jù)交變電流圖像可以確定的量：(1)電流(電壓)最大值；(2)周期T和頻率f；(3)不同時刻交流電的瞬時值；(4)線圈處于中性面和電流(電壓)最大值對應(yīng)的時刻；(5)任意時刻線圈平面與磁場的夾角1. 小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖2所示此線圈與一個R10 的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是 ()圖2A交變電流的周期為0.125 sB交變電流的頻率為8 HzC交變電流的有效值為 AD交變電流的最大值為4 A答案C解析由題圖可知，交變電流的周期為0.250 s，頻率為4 Hz，交變電流的最大值為 A2 A，有效值為 A A，所以應(yīng)選C.2某交流發(fā)電機給燈泡供電，產(chǎn)生正弦交變電流的圖像如圖3所示，下列說法中正確的是()圖3A交變電流的頻率為0.02 HzB交變電流的瞬時值表達式為i5cos (50t) AC在t0.01 s時，穿過交流發(fā)電機線圈的磁通量最大D若發(fā)電機線圈電阻為0.4 ，則其產(chǎn)生的熱功率為5 W答案D解析由題圖知，交流電的周期為0.02 s，故頻率為50 Hz，A錯；轉(zhuǎn)動的角速度100 rad/s，故電流瞬時值表達式為i5cos (50t) A，B錯；t0.01 s時，電流最大，此時穿過線圈的磁通量應(yīng)為0，C錯；交流電電流的有效值I A，故PI2R20.4 W5 W，故D正確