:2019_2020学年高中物理第二章交变电流微型专题2交变电流规律的应用学案粤教版选修3_

微型专题2 交变电流规律的应用

[学科素养与目标要求]

物理观念：1。进一步熟练掌握交变电流的图象，并能从中获取相应的信息。2。熟练掌握交变电流有效值的计算．

科学思维：比较交变电流“四值”的适用情况，结合欧姆定律、焦耳定律等知识进行综合分析和计算．

一、交变电流图象的应用

正弦式交变电流的图象是一条正弦曲线，从图象中可以得到以下信息：

(1)周期(T)、频率(f)和角速度(ω)：线圈转动的频率f＝，角速度ω＝。

(2)峰值(Em、Im)：图象上的最大值．可计算出有效值E＝、I＝。

(3)瞬时值：每个“点”的纵坐标表示某一时刻的瞬时值．

(4)可确定线圈位于中性面的时刻，也可确定线圈平行于磁感线的时刻．

(5)判断线圈中磁通量Φ及磁通量变化率的变化情况．

例1 (多选)图1表示一交变电流随时间变化的图象，由图可知(  )

图1

A．用理想交流电流表测该电流，其示数为10A

B．该交变电流的频率为100Hz

C．在t＝0。25×10－2s和t＝0。75×10－2s时，线圈位于中性面处

D．在t＝(T为该交变电流的周期)时刻，该电流大小与其有效值相等

答案 BD

解析 由题图可知，电流的最大值为10 A，周期为0。01 s，则频率为100 Hz，有效值为A＝10A，而电流表反映的是有效值，故电流表的示数为10A，A错误，B正确；在t＝0。25×10－2s和t＝0。75×10－2s时电流最大，此时线圈与中性面垂直，C错误；该交变电流瞬时值表达式为i＝Imsinωt＝10sintA，在t＝时，电流为i＝10sin×A＝10A，D正确．

例2 (多选)用相同粗细且由同种材料制成的两个单匝正方形线圈a、b，在同一匀强磁场中分别绕垂直磁场方向的轴匀速转动，穿过它们的磁通量随时间变化的图线如图2所示．已知两线圈产生的感应电动势相同，其中穿过a线圈的磁通量的最大值为Φ0，则(  )

图2

A．t＝0时刻，a线圈中的感应电流最大

B．穿过b线圈的磁通量的最大值为

C．a线圈的电阻是b线圈的电阻的2倍

D．两线圈分别转