高三物理高考总复习解题方法精讲专题十二交变电流的综合应用学案

专题十二：交变电流的综合应用

－、－图象峰值对应线圈平面处于与磁感线平行的位置，磁通量为零，磁通量变化率最大．i －t 、e －t 图象与横轴交点处，对应线圈位于中性面位置，磁通量最大，磁通量变化率为零．Φ－t 图象峰值对应电流为零，Φ－t 图象是正弦规律变化时，对应的i －t 、e －t 图象是余弦规律变化．感应电动势最大值E m ＝nBS ω.

2．用物理量来描述交变电流

(1)“四值”指的是：交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值．

(2)“四值”的应用：

①在求解电容器的击穿电压等物理量用最大值．

②在研究某一时刻通有交流电的导体受到的安培力时应采用瞬时值．瞬时值可由瞬时值表达式计算得出．

③求电功、电功率(平均功率除外)以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算．

正弦交流电的有效值与最大值间存在I ＝

I m 2的关系，其他交变电流只能根据交流电有效值的定义依据电流的热效应来计算．

④求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，如q ＝I －t . 平均值的计算要用法拉第电磁感应定律E －

＝n ΔΦΔt 和欧姆定律I －＝E －R ＋r 来计算．并且不同时间段内的平均值可能会不同．

例如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2＝2:1，和均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝122sin100πt (V)．下列说法正确的是( )

A.电流频率为100 Hz

B.

的读数为24 V C.的读数为0.5 A

D.变压器输入功率为6 W

解析 交流电的瞬时值的表达式为u ＝U m sin ωt ＝U m sin2πft ，由此可知，电流频率为50 Hz ，

A 项错误；变压器的输入电压U 1＝U m 2＝12 V ，电压表测量变压器的输出电压U 2＝U 1n 2

n 1＝6 V ，B 项错误；电流表示数I 2＝U 2R 1

＝1 A ，C 项错误；变压器输入功率与输出功率相等，P 1＝P 2＝I 2U 2＝6 W ，D 项正确．

答案 D