高考物理二轮复习讲义：交变电流-教学文档
高三物理复习《十七、交变电流》(课件)
介绍：实际应用中各种各样的交变电流波形。
4、交流发电机： （1）主要组成部分：产生感应电动势的线圈和产生磁场的磁极。这两部分中转动的部分叫做转子，不转动的部分叫做定子。 （2）通常发电机是电枢线圈不转动，而是磁极转动，这种发电机叫做旋磁式发电机。 说明；①这样的发电机输出的电压一般不超过500V，电压过大会烧坏电刷和滑环。②发电机的转子是由蒸汽轮机、水轮机或其他动力机带电的。 例题分析：见《课课练》第1图象： （观看课件）
理论和实验都表明，通常所说交变电流的图象是正弦函数图象。
（2）它的电流变化规律：
分别表示交变电流随时间变化的瞬时值和最大值
（3）它的电压和电动势变化规律：
想一想：这两个公式中，哪个量表示的是瞬时值，哪个量表示的是最大值？
第十七章 交变电流 一、交变电流的产生的变化规律
1、交变电流的产生：（观看课件） 想一想： ①感应电流的方向可以用什么方法判断？ ②线圈转动到什么位置时感应电流的方向要改变一次？ 说明：“中性面”是指线圈平面跟磁感线垂直时的位置。当线圈转动到中性面时，电流的方向要发生改变，此时的瞬间电流最小（等于零）。
二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)
(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失：U损＝I2R线＝U2－U3. ③输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. ④输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线 U 损＝I2线_R 线＝UP222R 线.
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增大，故 A 错误；R0 两端的电压为 U0＝I2R0，用户得到的电压为 U3＝
U2－U0，当用户增多时，I2 增大，U0 增大，所以 U3 减小，为使用户获得
的电压稳定在 220 V，则需要增大 U2，变压器原副线圈电压关系为
U2＝ U1
nn21，在 U1 和 n2 不变的情况下，要增大 U2，可以减小 n1，即将 P 适当
【答案】 C
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二 交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大． (2) 线圈中的感应电动势为零． (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
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2. 正弦式交流电“四值”的应用
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2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图 所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知 磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线 圈中产生的感应电流为50 A．求：
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三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项： 电压制约：输出电压 U2 由输入电压决定，即 U2＝nn21U1，可简述为“原 制约副”． 电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1 ＝nn21I2，可简述为“副制约原”． 负载制约：原线圈的功率P1由用户负载决定，P1＝P负1＋P负2＋…， 简述为“副制约原”．
高考物理二轮复习讲义：交变电流
高考物理交变电流辅导讲义一、课堂导入我们的日常生活离不开电，城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，一切都离不开电。
长江三峡水力发电站已投入生产，各地火力发电厂比比皆是，它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流(如图是实验室手摇发电机产生的交变电流)。
什么是交变电流？与直流电流有什么不同？它又是如何产生的呢？发电站中的发电机能把天然存在的能量资源(如风能、水能、核能等)转化成电能(如图)，通过高压输电线路，将电能输送到乡村、工厂、千家万户。
来自发电厂的电有什么特性？我们怎样才能更好地利用它？这一章我们就来学习与此相关的内容。
新疆达坂城风力发电站三、本节知识点讲解1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
注：大小不变方向改变的电流也是交变电流。
2．直流电：方向不随时间变化的电流。
交变电流的产生1．产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流，实验装置如图所示。
2．过程分析：如图所示。
(图A)(图B)(1)如图A所示：线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
线圈由丁位置转到戊位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
(2)如图B所示：在乙位置和丁位置时，线圈垂直切割磁感线，产生的电动势和电流最大；在甲位置和丙位置时，线圈不切割磁感线，产生的电动势和电流均为零。
3．两个特殊位置物理量的特点特别提醒：1线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流就要改变方向。
2线圈转一周，感应电流方向改变两次。
典型例题：1、如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是()A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次。
安徽物理《高考专题》(二轮)复习课件：专题五 第11讲恒定电流与交变电流
B.
l1 R0 l1 l2
l C. 2 R 0 l1
D.
l2 R0 l1 l2
【解析】选C。设MN之间的电压为U,则R0上的电压为:
UR
MP上的电压为: U M
U R0 R0 Rx
U l1 l 2 S S
l1 S
由题意UR=UM得:Rx= l2 R0,C项正确。
l1
相关物理量 滑动变阻器电阻R 电路总电阻R总 干路总电流I
变化情况 增大 _____ _____ 增大
减小 _____
增大 _____
路端电压U
【解析】选A。法一 程序法:
触头由中点滑向b端时,外电路总电阻增大,干路电流减小,由 U=E-Ir知路端电压U增大,故 示数增大;由U1=IR1知定值电阻R1
热效应 定义。 (3)有效值:由电流的_______
n (4)平均值: E =______ t 。
3.变压器的四个基本关系:
P入=P出 。 (1)功率关系:______
U1 n1 (2)电压关系:__________ 。 U2 n 2 I1 n 2 (3)电流关系:__________ 。 I2 n1
轴为r1,cd距OO′轴为r2, 则有:eab=BL1ωr1sinωt ecd=BL1ωr2sinωt 线圈中的感应电动势为:e1=eab+ecd=BL1L2ωsinωt 中的感应电动势为: ① ② ③
(2)t时刻线圈平面与中性面的夹角为ωt+φ0,则由③式知线圈
e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)
2.(2012·安徽高考)图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应
强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直 于磁感线的轴OO′转动,由线圈引出的导线ae和df分别与两个 跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与 两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以 保持和外电路电阻R形成闭合电路。图乙是线圈的主视图,导线 ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1,bc长度
高三第二轮复习——交变电流课件
t
2π T ω
。
ω f 2π
。
f 1。
T
3、初相角与相角
中性面：线圈在匀强磁场中旋转，当 线圈平面与磁感线垂直时，各边都不 切割磁感线，线圈中没有感应电动势， 这初个相位角φ置0 ：叫是做指在中初性始时面刻。线圈平面与中性面的夹角。
相角 : 0 t
4、有效值
交流电的有效值是根据电流的热效应耒 规定的，即在同一时间内，跟某一交流 电能使同一电阻产生相等热量的直流电 的数值，叫该交流的有效值。
(2)从图示位置转过90°的过程中，线圈中发生的磁通 量变化
=
BS，历时△t
=
4×61020s
1 8
s。因此，有
N NBS 20 0.2 0.2 0.28 8V
t t
(3)由于电流不是恒定电流，通电线圈所受安培力矩 受两个因素的影响：一是安培力随电流发生变化，一 是力臂随线圈的位置发生变化。
Q直 I 2 RT 0.02I 2 RJ 因为Q交 Q直，即 0.5R 0.02I2 R
0.5
I
A 5A
0.02
答：此交流电的有效值为5A，选项B正确。 说明：学习物理，要分清什么规律是普遍适用的规律，什么规律是特 殊规律。例如，正弦交流电不同于其他交流电，它是按正弦规律变化 的。只有正弦交流电的有效值才是其最大值的1 / 2，其他交流电(如本题 的情况)就不能套用这个结论。但不论什么形式的交流电有效值的定义 却是相同的，都可以根据有效值的物理意义去计算有效值的大小。
解：由eU 0
1 2
mv02得电子入射速度
v0
2eU 0 m
2×1.6×1019 ×5000米 9.1×1051
2023高考总复习讲义——交变电流
专题十三交变电流一、交变电流1．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流．2．交变电流：大小和方向随时间作周期性变化的电流．3．正弦交变电流：电流随时间按正弦规律变化的电流．二、正弦交变电流的产生和表述1．产生：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．中性面——①线圈平面垂直于磁场②穿过线圈的磁通量最大③线圈平面通过中性面时感应电动势为零④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次。
线圈转动一周，线圈中电流方向改变两次．2．正弦式交变电流瞬时值表达式：(1)当从中性面开始计时：电动势瞬时值表达式为e＝E m sin_ωt.当正弦交变电流的负载为灯泡等用电器时，负载两端的电压u、流过的电流i也按正弦规律变化，即u＝U m sin_ωt，i＝I m sin_ωt.(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝E m cos_ωt.3．正弦式交变电流的峰值表达式：E m＝NSBω4．正弦式交变电流的图像及应用：从中性面计时从平行面计时【例1】如下图所示图像中属于交流电的有()【例2】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的交变电流的图像如图4所示，由图中信息可以判断()图4A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D线圈转过的角度为2πD．若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次练习：一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图6甲所示，则下列说法中正确的是()图6A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻，交变电动势达到最大D．该线圈产生的相应交变电动势的图像如图乙所示【例3】如图7所示，线圈的面积是0.05 m 2，共100匝，匀强磁场的磁感应强度B ＝1π T ，当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时，求：图7(1)若从线圈的中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)从中性面开始计时，线圈转过130 s 时电动势瞬时值多大？答案 (1)e ＝50sin(10πt )V (2)43.3 V解析 (1)n ＝300 r /min ＝5 r/s ，因为从中性面开始转动，并且求的是瞬时值，故 e ＝E m sin ωt ＝NBS ·2πn sin (2πnt )＝50sin (10πt )V(2)当t ＝130 s 时，e ＝50sin (10π×130)V ≈43.3 V练习1：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V ，那么该线圈由图5所示位置转过30°，线圈中的感应电动势大小为( )图5A ．50 VB ．25 3 VC ．25 VD ．10 V练习2：交流发电机在工作时电动势为e ＝E m sin ωt ，若将发电机的转速提高一倍，同时将线圈所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为( )A ．e ′＝E m sin ωt 2B ．e ′＝2E m sin ωt2C ．e ′＝E m sin 2ωtD ．e ′＝E m2sin 2ωt练习3：如图6所示，匀强磁场的磁感应强度为B ＝0.50 T ，矩形线圈的匝数N ＝100匝，边长L ab ＝0.20 m ，L bc ＝0.10 m ，以3 000 r/min 的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：图6(1)交变电动势的瞬时值表达式；(2)若线圈总电阻为2 Ω，线圈外接电阻为8 Ω，写出交变电流的瞬时值表达式； (3)线圈由图示位置转过π/2的过程中，交变电动势的平均值．三、描述交变电流的物理量1、瞬时值：它是反映不同时刻交流电的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：t e m ωεsin =，t I i m ωsin =.应当注意必须从中性面开始。
高考物理二轮复习专题交变电流讲含解析.doc
交变电流．突出考查交变电流的产生过程；错误！未指定书签。
纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：1、对本专题知识点高考每年必考．命题频率较高的知识点有交变电流的变化规律(包括图象)、最大值与有效值等，以选择题的形式出现。
2、变压器的原理，电压比、电流比及功率关系是考查的重点；将本章知识与电磁感应等结合的力、电综合题，或考查与本章知识有关的实际应用。
错误！未指定书签。
考向01 交变电流的产生和描述1.讲高考（1）考纲要求能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式；能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算．（2）命题规律交变电流的产生及描述(e、u、i的瞬时值表达式、最大值、有效值、周期、频率)，特别是有效值的计算是考查的热点。
案例1．一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。
则Q方: Q正等于错误！未指定书签。
错误！未指定书签。
A. B. C. 1:2 D. 2:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 D错误！未指定书签。
点睛此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。
解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。
考点定位】交变电流的规律和“四值问题”考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决．2．讲基础（1）正弦交流电的产生和图象①产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．②中性面：与磁场方向垂直的平面；中性面的特点：(a)线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零；(b)线圈转动一周，两次经过中性面．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．③图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦函数曲线．（2）正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值①正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)( 其中ω等于线圈转动的角速度，E m＝nBSω)(a)电动势e随时间变化的规律：e＝E m sin_ωt.(b)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝U m sinωt.(c)电流i随时间变化的规律：i＝I m sinωt.②交变电流的瞬时值、峰值、有效值(a)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数．(b)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值，也叫最大值．(c)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值．对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：2m E E =，2m U U =，2m I I =.(d)平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值． 3．讲典例案例1．（多选）将一总电阻为1Ω，匝数n=4的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻其穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则（ ） 错误！未指定书签。
5-2交变电流
专题五
电路和电磁感应
四、理想变压器
1．理想变压器原理 变压器的工作原理是利用了电磁感应现象．理想变压 器是无能量损失、无磁通量损失的变压器． 警示 (1)变压器只能改变交变电流，而不能改变恒定
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · 物 理 新 课 标 版
电流．
(2)变压器不改变交变电流的频率．
有效值是指交流电在产生热效应方面跟直流电等 效．通常交流电压表和电流表测量的数值，以及各种使用 交流电的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值， 都是指有效值．
ΔΦ (2)根据法拉第电磁感应定律 E ＝N ， 可以计算在一 Δt 段时间 Δt 内的平均电动势．交流电的平均值与热效应无 关， 但一段时间内通过电路的电荷量决定于电流的平均值．
[解析]
根据题图可知， t＝0.005s 时， 电动势为 311V， 《 走
向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 物 理 新 课 标 版
根据法拉第电磁感应定律可知， 此时磁通量的变化率不为零， 选项 A 错误；t＝0.01s 时，电动势为零，线框与中性面重合， Em 311 选项 B 正确；线框产生电动势的有效值 E 有＝ ＝ V＝ 2 2 220V，选项 C 错误；周期 T＝0.02s，则频率 f＝1/T＝50Hz， 选项 D 错误.
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · ( ) 物 理 新 课 标 版
专题五
电路和电磁感应
பைடு நூலகம்
A．输入电压 u 的表达式 u＝20 2sin(50πt)V B．只断开 S2 后，L1、L2 均正常发光 C．只断开 S2 后，原线圈的输入功率增大 D．若 S1 换接到 2 后，R 消耗的电功率为 0.8W
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高考物理交变电流辅导讲义一、课堂导入我们的日常生活离不开电，城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，一切都离不开电。
长江三峡水力发电站已投入生产，各地火力发电厂比比皆是，它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流(如图是实验室手摇发电机产生的交变电流)。
什么是交变电流？与直流电流有什么不同？它又是如何产生的呢？发电站中的发电机能把天然存在的能量资源(如风能、水能、核能等)转化成电能(如图)，通过高压输电线路，将电能输送到乡村、工厂、千家万户。
来自发电厂的电有什么特性？我们怎样才能更好地利用它？这一章我们就来学习与此相关的内容。
新疆达坂城风力发电站三、本节知识点讲解1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
注：大小不变方向改变的电流也是交变电流。
2．直流电：方向不随时间变化的电流。
交变电流的产生1．产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流，实验装置如图所示。
2．过程分析：如图所示。
(图A)(图B)(1)如图A所示：线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
线圈由丁位置转到戊位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
(2)如图B所示：在乙位置和丁位置时，线圈垂直切割磁感线，产生的电动势和电流最大；在甲位置和丙位置时，线圈不切割磁感线，产生的电动势和电流均为零。
3．两个特殊位置物理量的特点特别提醒：1线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流就要改变方向。
2线圈转一周，感应电流方向改变两次。
典型例题：1、如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是()A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次。
线圈处于图示位置时，ab边向右运动，ab边的感应电流方向为a→b；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大。
2.如图所示图象中属于交流电的有()解析：选ABC.A、B、C选项中e的大小和方向均做周期性变化，故它们属于交流电，正确选项为A、B、C.3.下列线圈中产生了交流电流的是()图5－1－13解析：选BCD.由正弦式交流电的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求．二、交变电流的规律分析1．瞬时值表达式的推导若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经时间t(1)线圈转过的角度为ωt(2)ab 边的线速度跟磁感线方向的夹角θ＝ωt(3)ab 边转动的线速度大小：v ＝ωR ＝ωLad 2(4)ab 边产生的感应电动势：eab ＝BLabvsinθ＝BSω2sinωt (5)整个线圈产生的感应电动势：e ＝2eab ＝BSωsinωt ，若线圈为n 匝，e ＝nBSωsinωt2．峰值表达式由e ＝NBSωsinωt 可知，电动势的峰值Em ＝NBSω＝NΦmω，与线圈的形状及转轴位置无关特别提醒：1若线圈从中性面开始计时，e＝Emsinωt。
若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，e＝Emcosωt，所用瞬时值表达式与开始计时的位置有关。
2物理学中，正弦交变电流与余弦交变电流都统称为正弦式交变电流，简称正弦式电流。
3交变电动势的峰值Em＝NBSω，由线圈匝数N，磁感应强度B，转动角速度ω及线圈面积S决定。
当线圈转到穿到线圈的磁通量为0的位置时，取得此值。
典型例题：1、矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈绕轴OO′由图所示位置转过30°，线圈中的感应电动势大小为()A．50V B．253VC．25V D．10V解析：由题示条件知：交变电流瞬时值表达式为e＝50cosωt＝50cosθ，当θ＝30°时，e＝253V，B对。
2、如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是()解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e ＝BSωsinωt，由这一原则判断，A图中感应电动势为e＝BSωsinωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直。
3、线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知()A．在A、C时刻线圈处于中性面位置正弦式交变电流的图象1．正弦交变电流随时间变化情况可以从图象上表示出来，图象描述的是交变电流随时间变化的规律，它是一条正弦曲线，如图所示。
2．从图象中可以解读到以下信息：(1)交变电流的最大值Im、Em。
(2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定线圈位于中性面的时刻。
(3)可找出线圈平行磁感线的时刻。
(4)判断线圈中磁通量的变化情况。
(5)分析判断i、e随时间的变化规律。
特别提醒：解决图象问题的基本方法：一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”。
二变：掌握“图与图”、“图与式”和“图与物”之间的变通能力。
三判断：结合图象和公式进行正确分析和判断。
典型例题：1、对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是()A ．电流大小变化，方向不变，是直流电B ．电流大小、方向都变化，是交流电C ．电流的周期是0.02s ，最大值是0.2AD ．电流做周期性变化，是交流电解析：方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征。
因为在此坐标系中电流的方向用正负表示，所以此电流的方向没有改变，是直流电，A 正确，B 、D 错；由图象可以看出电流的周期是0.01s ，而不是0.02s ，C 错误。
2、如图所示，虚线OO′的左边存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，右边没有磁场。
单匝矩形线圈abcd 的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与磁场垂直。
线圈沿图示方向绕OO′轴以角速度ω匀速转动(即ab 边先向纸外、cd 边先向纸里转动)，规定沿a→b→c→d→a 方向为感应电流的正方向。
若从图示位置开始计时，下列四个图象中能正确表示线圈内感应电流i 随时间t 变化规律的是( )解析：0～T 4内，ab 一侧的线框在磁场中绕OO′转动产生正弦交变电流，由楞次定律得电流方向为d→c→b→a 且越来越大；T 4～T 2内，ab 一侧线框在磁场外，而dc 一侧线框又进入磁场，产生交变电流，电流方向为d→c→b→a 且越来越小，以此类推，可知i －t 图象为B 。
3.交流发电机在工作时的电动势e ＝E m sin ωt .若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍，其他条件不变，则电动势变为( )A ．e ＝2E m sin ωtB ．e ＝4E m sin ωtC ．e ＝12E m sin ωtD ．e ＝14E m sin ωt 解析：选B.由电动势最大值表达式E m ＝NBSω，N 、S 变为原来的两倍，则最大值变为4E m ，故B 正确．甲回路电流的磁场减弱时，由楞次定律知，乙回路将产生与甲同向环绕的感应电流．甲、乙电(1)定义：让交变电流和恒定电流通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，这个恒定电流的电流、电压数值，叫做这个交流的有效值。
(2)应用：①电器元件或设备上所标的耐压值指该设备所能承受的交流电有效值。
②交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表测量的数值是有效值。
③交变电流的数值在无特别说明时都指有效值。
二者关系：对于正弦式交变电流的有效值最大值之间的关系是I ＝Im 2，U ＝Um 2典型例题：1、如图甲为电热毯的电路图，把电热毯接在U ＝311sin100πtV 的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P 使输入电压变为乙所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是：____。
解析：电压表的示数为有效值据有效值的定义有：U2R ·T ＝Um2R·T 2∴U ＝U2m 4＝Um 2＝156V 交变电流电压表达式为u ＝20sin314tV ，求这个交变电压的最大值Um 、有效值U 、周期T 、频率f ，画出交变电流的u －t 图象。
解析：已知交变电流的电压表达式u ＝Umsinωt ，正弦符号前的系数即为最大值，根据正弦式交变电流的电压有效值与最大值的关系U ＝Um 2，可求得U ；再根据T ＝2πω，求得T ；由f ＝1T ，求得f 。
据题意，交变电流电压最大值Um ＝20V有效值：U ＝Um 2＝102V 周期T ＝2πω＝2π314s ＝0.02s 频率f ＝1T＝50Hz 画出交变电流的电压随时间变化图象如图所示。
2、下图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( )A ．周期是0.01sB ．最大值是311VC ．有效值是220VD ．表达式为u ＝220sin100πt(V)解析：由题图知：最大值Um ＝311V ，且为正弦交变流电，有效值U ＝Um 2＝220V ，周期T ＝0.02s ，表达式为u ＝311sin100πt(V)，故B 、C 选项正确。
3、如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？解析：令该交变电流通过一电阻R ，它在前半周期T 2内通过该电阻产生的热量Q1＝(I02)2R·T 2＝I20RT 4，它在后半周期T 2内产生的热量Q2＝I20R·T 2＝I20RT 2，故在一个周期内产生的热量Q 交＝Q1＋Q2＝34I20RT 设某一恒定电流I 在相同的时间T 内通过该电阻产生的热量为I2RT ，由有效值的定义知：34I20RT ＝I2RT 得I ＝32I0答案：32I0 4、下图表示一交流电的电流随时间而变化的图象。
此交流电的有效值是( B )A ．52AB ．5AC.722AD.72A 5、一个电阻为r 、边长为L 的正方形线圈abcd 共N 匝，线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R 。
(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向。
(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R 的电量是多少？解析：(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba(2)Em ＝NBSω＝NBωL2(3)线圈平面与B 成60°角时的瞬时感应电动势e ＝Em·cos60°＝12NB ωL2 (4)电动势的有效值E ＝Em 2电流的有效值I ＝E R ＋r，柴油机做的功转化为电能，线圈转一周柴油机做的功 W ＝EIt ＝E2R ＋r t ＝NBωL22R ＋r·2πω＝πN2B2ωL4R ＋r (5)因为I 平均＝E 平均R ＋r ＝N·ΔΦ＋故电量q ＝I 平均·Δt ＝NBS·sin60°R ＋r＝3NBL2＋ 答案：(1)电流方向沿dcba (2)Em ＝NBωL2(3)e ＝12NBωL2 (4)W ＝πN2B2ωL4R ＋r (5)q ＝3NBL2＋6、如图甲所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n ＝100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图乙所示。