高考物理41交變電流精解分析

1、高考題精解分析：41交變電流高頻考點(diǎn)：交變電流的產(chǎn)生、交變電流圖象動(dòng)態(tài)發(fā)布： 2011天津理綜卷物理第4題、2011四川理綜卷第20題、2010廣東理綜第19題、2007年高考北京理綜第17題 命題規(guī)律：交變電流的產(chǎn)生、交變電流圖象是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，考查交變電流的產(chǎn)生、交變電流圖象為選擇題，難度中等。命題分析考查方式一 交變電流的產(chǎn)生 【命題分析】將一個(gè)平面線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并使它繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生出正弦式交變電流。線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量最大時(shí)，磁通量變化率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；通過(guò)線圈的磁通量為零時(shí)，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最

2、大；匝數(shù)為n，面積為s的線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（交變電動(dòng)勢(shì)）的最大值為em=nbs。正弦式交變電流的圖象是正弦曲線，由交變電流的圖象可知交變電流的周期和最大值。交變電流的有效值是根據(jù)同時(shí)間、同電阻、產(chǎn)生相同熱量的直流電流的數(shù)值來(lái)確定的?？疾榻蛔冸娏鳟a(chǎn)生的試題難度中等。 例1（2011天津理綜卷物理第4題）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖2所示，則a. =0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零b. =0.01s時(shí)線框平面與中性面重合c. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311vd. 線框產(chǎn)生的交變電

3、動(dòng)勢(shì)頻率為100hz 【解析】：由圖2可知，=0.005s時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框的磁通量變化率最大，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；=0.01s時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線框的磁通量變化率為零，線框平面與中性面重合，選項(xiàng)b正確；線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)最大值311v，有效值為220v，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由圖2可知，線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)周期為0.02s，頻率為50hz，選項(xiàng)d錯(cuò)誤?！敬鸢浮浚篵【點(diǎn)評(píng)】此題考查交變電流的產(chǎn)生、交變電流的圖象及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。例2（2011四川理綜卷第20題）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為t，轉(zhuǎn)軸o1o2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2。從線

4、圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的感應(yīng)電流為1a。那么a.線圈消耗的電功率為4wb.最大值是311v c.有效值是220v d.表達(dá)式為u=220sin100t（v） 【解析】：由題給的正弦式交變電壓的波形圖可知，該電壓的周期為0.02s，最大值是311v，有效值是u=um/=220v，瞬時(shí)值表達(dá)式為u=311sin100t（v），選項(xiàng)bc正確。【答案】bc【點(diǎn)評(píng)】只有正弦式交變電壓其最大值和有效值之間才滿足u=um/的關(guān)系。 例4（2007年高考北京理綜第17題）電阻r1、r2交流電源按照?qǐng)D1所示方式連接，r1=10，r2=20。合上開(kāi)關(guān)后s后，通過(guò)電阻r2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示。則a、通過(guò)r1的電流的有效值是1.2