高考物理二轮复习讲义：交变电流
二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)
内容索引
【解析】 由图可知 R＝UI ，R 增大，则电压表的示数 U 和电流表的 示数 I 的比值变大，故 A 错误；根据闭合电路欧姆定律得 U＝E－I(R0 ＋r)，由数学知识得知ΔΔUI ＝R0＋r，保持不变，故 B 错误；闭合开关 S， 增大可变电阻 R 的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析，得知电 阻 R0 两端的电压减小，R 两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压 增大，所以电阻 R0 两端的电压减小量小于 ΔU，电容器两极板间的电压 等于 R 两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电量增大，增大量为 CΔU，故 D 错误，C 正确．
() A. 该电流表可用来测量直流电 B. 次级线圈匝数越少，电流表读数越大 C. 该电流表测电流时相当于降压变压器 D. 测量时电流表应串联在被测通电导线中
1234
内容索引
【解析】 互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能 测量直流电，故A错误；电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝 数越少，电流表读数越大，故B正确；该电表原线圈为单匝，是升压变 压器，故C错误；测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测 通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，故D错 误．
【答案】 C
内容索引
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．
2024届高考物理二轮专题复习与测试第二部分物理二级结论汇总六电路和电磁感应
六 电路和电磁感应
(一)恒定电流 1．I ＝Q t
，I ＝neSv .
2．R ＝ρl S
，电阻率ρ与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度无关． 3．电阻串联、并联．
串联：R ＝R 1＋R 2＋R 3＋…＋R n ， 并联：1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n
，
两个电阻并联：R ＝
R 1R 2
R 1＋R 2
. 二级结论为：(1)串联电路：总电阻大于任一分电阻；U ∝R ，U 1＝
R 1R 1＋R 2
U ；P ∝R ，P 1＝
R 1R 1＋R 2
P .
(2)并联电路：总电阻小于任一分电阻；I ∝1R ，I 1＝R 2R 1＋R 2I ；P ∝1R ，P 1＝R 2
R 1＋R 2P .
(3)和为定值的两个电阻，阻值相等时并联电阻值最大． (4)电阻估算原则：串联时，大为主；并联时，小为主． 4．欧姆定律．
(1) 部分电路欧姆定律：I ＝U
R ，U ＝IR ，R ＝U I
.
(2) 闭合电路欧姆定律：I ＝
E
R ＋r
.
路端电压U ＝E －Ir ＝IR ，输出功率P 出＝IE －I 2
r ＝I 2
R ，电源热功率P r ＝I 2
r ，电源效率η＝
P 出P 总＝U E ＝R R ＋r
. 二级结论为：①并联电路中的一个电阻发生变化，电路有消长关系，某个电阻增大，它本身的电流减小，与它并联的电阻上电流变大．
②外电路中任一电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大．
5．电功和电功率．
电功W ＝IUt ；电热Q ＝I 2
Rt ；电功率P ＝IU . 6.
画等效电路：电流表等效短路；电压表、电容器等效断路；等势点合并．
2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波第2讲变压器、远距离输电
第2讲变压器远距离输电
整合教材·夯实必备知识
一、理想变压器(选二第三章第3节)
1.构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
2.原理:电磁感应的互感现象,如图所示。
3.分类:升压变压器和降压变压器。
4.能量转化:原线圈的电场能→磁场能→副线圈的电场能。
5.基本关系式
6.理想变压器的特点
无漏磁 磁场全部集中在铁芯内,穿过每匝原、副线圈的磁通量相等 无铜损 线圈的电阻不计,不产生热量,不引起电能损失
无铁损 铁损中的涡电流忽略不计,不发热,不计电能损失
二、远距离输电 (选二第三章第4节) 1.输电过程
发电站→升压变压器→高压输电线路→降压变压器→用户
2.输电电路图
(1)输送电流:I2=P2
。
U2
(2)功率损失:输电线上的功率损耗ΔP=I22r。
3.减少输电电能损失的两种方法
(1)减小输电导线的电阻:根据电阻定律R=ρl
,可采用减小材料的电阻率、增大导线的横截面
S
积等方法。
(2)减小输电导线中的电流:在输电功率一定的情况下,根据P=UI,要减小电流,必须提高输电电压。
【质疑辨析】
角度1变压器
(1)变压器对恒定直流电没有变压作用。(√)
(2)变压器能改变交变电流的频率。(×)
(3)变压器原线圈中的电流决定副线圈中的电流。(×)
(4)理想变压器的基本关系式中,电压和电流均为有效值。(√)
角度2远距离输电
(5)高压输电的目的是增大输电的电流。(×)
(6)变压器副线圈接入的用电器越多,输电线上损失的功率越大。(√)
精研考点·提升关键能力
考点一理想变压器的原理及应用(核心共研)
高考物理高频考点交变电流和电磁波的复习教案
高考物理高频考点交变电流和电磁波的复习教案
一、教学目标
1. 理解交变电流的产生和描述方法，掌握交流电的最大值、有效值、周期和频率等基本概念。
2. 掌握电磁波的产生、传播特性，了解电磁波谱及其在生产生活中的应用。
3. 能够运用交变电流和电磁波的知识解决实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容
1. 交变电流
1.1 交变电流的产生
1.2 交变电流的描述
1.2.1 最大值、有效值
1.2.2 周期和频率
1.2.3 相位和相位差
2. 电磁波
2.1 电磁波的产生
2.2 电磁波的传播
2.3 电磁波谱及其应用
三、教学重点与难点
1. 教学重点：交变电流的产生、描述方法及其应用；电磁波的产生、传播特性及其应用。
2. 教学难点：交变电流的最大值、有效值、周期和频率的计算及应用；电磁波
谱的理解和应用。
四、教学方法与手段
1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过分析实际问题，深入理解交变电流和电磁波的产生、特性和应用。
2. 利用多媒体课件、实验演示等手段，形象生动地展示交变电流和电磁波的相关现象，提高学生的学习兴趣和理解能力。
五、教学安排
1课时：交变电流的产生和描述方法
1课时：交变电流的最大值、有效值、周期和频率的计算及应用
1课时：电磁波的产生和传播特性
1课时：电磁波谱及其应用
1课时：实际问题分析与讨论
教案仅供参考，具体实施时请结合学生实际情况和教学环境进行调整。
六、教学过程
6.1 导入新课
通过展示生活中的交流电应用实例，如交流电灯、电动机等，引发学生对交变电流的兴趣，进而引出本节课的主题。
6.2 交变电流的产生和描述方法
2023届高考物理二轮复习：交变电流有效值专题计算
交变电流有效值计算
1.如图是一个正弦交流电的电流图象，根据图象求出它的周期，电流的有效值。
2.如图是一个正弦交变电流的电压u随时间t的变化图象，根据图象可知此交变电流的频率为_Hz，电压的最大值为_______V, 有效值为 V
3.根据下图可知该交流电的电流最大值是 A，有效值是 A，周期是 s，频率是_____Hz。
4.当交流发电机的线圈平面与磁感线成45°角时，电流瞬时值为1A，则该电流的有效值是
A．0.5A B．/2 A C．1A D． A
5.当交流发电机的线圈平面与磁感线成60°角时，电流瞬时值为0.5（A），则该电流的有效值是
A．1（A） B．/3（A）C．/2（A） D．/6（A）
6.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴从中性面开始匀速转动，经过（为周期）产生的感应电动势为2V，则感应电动势的有效值为_____V．
7.如图表示一交流随时间变化的图像，此交流的有效值为 A。
8.如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像。此交流电流的有效值是：
A．B．5A
C．3.D．3.5A
9.下图表示交流电的电流随时间变化的图像.此交流电有效值为：
A．5 A B．5A C．3.5 A D．3.5A
10.如图是一交变电流电压随时间变化的图像，则此交变电压的有效值为：
A．5V B．V
C．V D．V
11.如右图是一个交变电流的电流强度i随时间t变化的规律，此交变电流的有效值是（）
A．5 A B．5A C．3.5 A D．3.5A
12.三个相同的电阻，分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I0和周期T相同。下列说法中正确的是（）
高考物理二轮复习精品资料专题10 交变电流教学案(学生)
2013高考物理二轮复习精品资料专题10 交变电流教学案（学生版）【2013考纲解读】
【重点知识整合】
一､交变电流的产生和变化规律
1.交变电流
(1)定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流.
(2)特例:随时间按正弦规律变化的电流叫做正弦式电流,正弦式电流的图像是正弦曲线,我国城镇使用的交变电流都是正弦式电流.
2.正弦式电流的产生和规律
(1)产生:如图所示,将一个平面线圈置于匀强磁场中,并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈中就会产生正弦式电流.
甲:线圈中没有电流
乙:电流从a流向b
丙:线圈中没有电流
丁:电流从b流向a
戊:线圈中没有电流
(2)中性面:平面线圈在匀强磁场中旋转,当线圈平面垂直于磁感线时,各边都不切割磁感线,线圈中没有感应电动势,这个位置叫做中性面.如图中甲､丙､戊线圈所在平面即是.
中性面的特点是:
①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.
②线圈经过中性面时,内部的电流方向要发生改变.
3.规律:n匝面积为S的线圈以角速度ω绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,从中性面开始计时,其函数形式为e=nBSωsinωt,用E m表示感应电动势的峰值,图像如图所示,则有感应电动势大小:e=E m sinωt,
电流大小:i sinωt=I m sinωt,电压大小:u=U m sinωt.
4.表征交变电流的物理量
(1)瞬时值
正弦式交变电流的电动势和电流随时间的变化而变化,不同的时刻有不同的值,叫做交变电流的瞬时值,变化规律为e=E m sinωt,i=I m sinωt,用小写的字母表示.
高考物理复习：交变电流公式
高考物理复习：交变电流公式
【】：进入高三的同学，一定要加把劲努力复习了，在复习的第一轮期间，小编为大家整理了高考物理复习，希望可以帮助大家，也希望大家好好利用。
高三物理公式：交变电流公式总结
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值
i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路
中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值：
E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位：ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U 输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同
即:ω电=ω线，f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;
(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流
数值都指有效值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入; (5)其它相关内容：正弦交流电图象〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。
高考物理二轮复习考点第十一章交变电流专题理想变压器的原理和制约关系
专题11.3 理想变压器的原理和制约关系
一、选择题
1．（2020中原名校联盟质检）如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“6V，6W”，L4标有“6V，12W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1 ∶n2和ab间电压分别为
A．2 ∶1，24V
B．2 ∶l，30V
C．1 ∶2，24V
D．1∶2，30V
【参考答案】B
【名师解析】L2、L3 并联后与 L4 串联，灯泡正常发光．说明副线圈电压为U2=12V；副线圈功率为
P2=6W+6W+12W=24W，根据P2= U2 I2得I2=2A.。根据变压器的输入的功率和输出的功率相等，P2= P1=U1 I1，而I2=2I1，所以U1=24V；根据变压器变压公式，电压与匝数成正比，得n1 ∶n2= U1 ∶U2=2 ∶l，所以 Uab=U1+UL1=(24+6)V=30V，选项B正确。
2. （2020广东湛江调研）将u=2202sin100πtV的电压输入如图所示的理想变压器的原线圈，原副线圈的匝数比为n1∶n2=55∶1，R=10Ω，则下列说法正确的是
A．该交流电的频率为100Hz
B．闭合开关S后，电流表的读数为0.22A
C．闭合开关S后，电阻消耗的电功率为1.6W
D．断开开关S后，电流表的读数为0.22A
【参考答案】C
3．(2020·云南统测)如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u ＝2202sin 100πt(V)的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V,22 W”的灯泡10个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是( )
2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波第3讲电磁振荡、电磁波
第3讲电磁振荡电磁波
整合教材·夯实必备知识
一、电磁振荡(选二第四章第1节)
1.振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流。
2.振荡电路:能产生振荡电流的电路。最简单的振荡电路为LC振荡电路。
3.电磁振荡:振荡电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化的现象。
4.LC电路的周期和频率公式:
T=2π√LC,f=
2π√LC
二、电磁波(选二第四章第2节)
1.麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)变化的磁场产生电场。
(2)变化的电场产生磁场。
2.电磁波的认识
(1)产生:周期性变化的电场和磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成电磁波。
(2)电磁波是横波,如图所示。
(3)在真空中,电磁波的速度c=3.0×108 m/s。
(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。 3.电磁波具有能量
电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换,电磁波的发射过程是辐射能量的过程,传播过程是能量传播的过程。
三、无线电波的发射和接收(选二第四章第3节) 1.电磁波的发射
(1)发射电磁波的振荡电路的特点:需要足够高的振荡频率和采用开放电路。 (2)电磁波的调制
调
制
在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术 分 类
调幅 (AM)
使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术
调频 (FM)
使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术
2.电磁波的接收 (1)原理
电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流。因此,
空中的导体可以用来接
收电磁波。
(2)电谐振与调谐
高考物理二轮复习冲刺课件 专题10交变电流
交变电流
重要知识重温 专题特色讲堂
长效热点例证 对点随堂小练
试考素能特训
影像考纲
交变电流、交变电流的图象
Ⅰ
影像考纲
正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值
Ⅰ
理想变压器
Ⅰ
远距离输电
Ⅰ
知点网面
本专题是电磁感应的应用和延伸，高考考查主要有“三突 出”：一是突出考查交变电流的产生过程；二是突出考查交变 电流的图象和交变电流的“四值”；三是突出考查变压器．本 部分易与力学和电学知识综合，如带电粒子在加有交变电压的 平行金属板间的运动等．另外理想变压器、远距离输电与人们 的生活息息相关，在近几年高考中考查的频率较高．考查的形 式多以难度中等或中等偏下的选择题形式出现．
(3)在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率及确定保 险丝的熔断电流时，应用交流电的有效值．交流电表测量的数
值，用电器设备上所标的额定电压和额定电流的数值均为有效
值．
(4)在研究交变电流通过导体横截面的电荷量时，应采用平
均值．因q＝ I Δt， I ＝
E R
， E ＝NΔΔtΦ，故q＝NΔRΦ.
感谢江西特级教师陈东胜对本栏目的鼎力支持
重要知识重温
夯实基础让你得心应手 (对应学生用书P055)
(一)交流电的产生与描述 1. 磁通量最大 ⇐ 中性面 ⇒ 电流为零
高考物理二轮复习：直流电路和交流电路(含答案解析)
直流电路和交流电路
热点一直流电路的动态分析
命题规律：直流电路的动态分析在高考试题中是以选择题形式考查的，是近年来高考的热点．往往以下列变化方式探究某元件的电流、电压、功率及电源输出功率的变化情况：
(1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化；
(2)某一支路电键闭合或断开；
(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化．
1.(2014·咸阳二模)如图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定
值电阻，R3为可变电阻，C为电容器．在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中( )
A．电容器放电
B．流过R2的电流方向是由a到b
C．电容器的带电量在逐渐增大
D．电源内部消耗的功率变大
[解析] 当可变电阻R3逐渐变大时，总电阻增大，干路电流减小，则电容器上电压U＝E－I(R1＋r)将增大，电容器的带电量增大，即电容器充电，A错误，C正确；因为电容器上极板带正电，所以充电电流方向为b→R2→a，故B错误；电源内部消耗的功率为P r＝I2r变小，D错误．
[答案] C
2.(2014·上海六校联考)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R t随温度t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是( )
A．A变大，V变大B．A变大，V变小
C．A变小，V变大D．A变小，V变小
[解析] 由电路图可知，电压表和电流表与热敏电阻是间接并联关系，当R t所在处温度升高时，R t的阻值减小，利用“并同串反”知电流表和电压表的读数都减小．
[答案] D
【沪科版】2013年高考物理二轮复习课件：10-1交变电流
电动势
电压
u＝Um· ωt sin REm ＝ sin ωt R＋r i＝Im· ωt sin Em ＝ sin ωt R＋r
电流
2.两个特殊位置的特点 ΔΦ (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大， ＝0，e＝0，i Δt ＝0，电流方向将发生改变． ΔΦ (2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0， 最大，e 最大， Δt i 最大，电流方向不改变．
解析：t1、t3 时刻线圈中的感应电动势 e＝0，即为线圈经过中性 面的时刻，此时通过线圈的磁通量为最大，但磁通量的变化率却为 零，所以选项 A、C 不正确．t2 时刻 e＝－Em，线圈平面转至与磁感 线平行，此时通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却最大，故 B 也不正确．每当 e 变换方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通过 线圈的磁通量的绝对值为最大，故 D 正确． 答案：D
2π π T 0＝Imsin T t－ 4 ，t＝ .只有 8
D 项正
【名师点评】
(1)解决该类问题时应先把交变电流的图象与线
圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置的特征解题． (2)交变电流的产生过程中，要注意线圈的两个特殊位置：①中 性面，②垂直中性面的位置．
1． 如右图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀 强磁场中，中心轴线 OO′与磁场边界重合，线圈绕中 心轴线按图示方向 (从上向下看逆时针方向)匀速转动， t＝0 时线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿 abcd 为正方向，则下图中能表示线圈内感应电流随时间变化 规律的是( )
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(如图是试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自然存在的能量资源(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、本节学问点讲解
1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变更的电流。
注：大小不变方向变更的电流也是交变电流。
2．直流电：方向不随时间变更的电流。
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，试验装置如图所示。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
特殊提示：
1线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流就要变更方向。
高考物理最新教案-高考物理交变电流复习 精品
高考物理交变电流复习
复习要点
1、交变电流的产生、变化规律及图象表达
2、表征交变电的物理量、交变电的有效值
3、电感和电容对交变电的影响
4、变压器的构造、作用、原理
5、理想变压器的理想化条件及规律
6、远距离办理电
二、难点剖析
1、交变电流的几个基本问题
（1）产生交变电流的基本原理
交变电流的产生，一般都是借助于电磁感应现象得以实现的。因此，可以说，产生交变电流的基本原理，就是电磁感应现象中所遵循的规律——法拉第电磁感应定律。
（2）产生交变电流的基本方式
一般来说，利用电磁感应现象来产生交变电流的具体操作方式可以有很多种。例如，使图中所示的线圈在匀强磁场中往复振动，就可以在线圈中产生方向交替变化的
交变电流。但这种产生交变电流的操作方式至少有如下两个方面的不足：第一，
操纵线圈使之往复振动，相对而言是比较困难的；第二，使线圈往复振动而产生
的交变电流，其规律相对而言是比较复杂的。正因为如此，尽管理论上产生交变
电流的具体操作方式可以有很多种，但人们却往往都是选择了操作较为方便且产
生的交变电流的规律较为简单的一种基本方式 ——使线圈在匀强磁场中相对做匀速转动而切割磁感线来产生交变电流。这几乎是所有交流发电机的基本模型。
（3）交变电流的规律（以交变电动势为例）
使线圈在匀强磁场中相对做匀速转动而切割磁感线所产生的交变电流是正弦交变电流，其规律的一般表达式为)sin(0ϕωε+=t e m 。推导过程如下：如图—2所示，边长ab=l 1，bc=l 2的N 匝矩形线圈，绕其对称轴OO ’在磁感强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，当线圈平面转到与中性面（穿过线圈的磁通量达到最大值时线圈所在的平面）夹0ϕ角时为初始时刻，经过时间t 线圈转至图-3所示位置（此图是在图7-2的基础上俯视而得），则此时bc 和ab 两条边上各有N 条长为l 2的导线以速率21
高考物理二轮专题复习 交变电流 电磁场和电磁波教案
河北2013年高考二轮专题复习教案
交变电流 电磁场和电磁波
一、正弦交变电流
1．正弦交变电流的产生
当闭合线圈由中性面位置（图中O 1O 2位置）开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈
中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：e =E m sin ωt ，其中E m =nBS ω。这就是正弦交变电流。
通过转动轴而跟磁感线垂直的平面叫中性面。线圈通过中性面时刻的特点是：磁通量ф的瞬时值最大Φm =BS ，感应电动势的瞬时值e =零，感应电流的瞬时值i =零。 实际上，穿过线圈的磁通量φ随时间t 变化的规律是φ=Φm cos ωt ，其中Φm =BS ，按法拉第电磁感应定律，u=Δφ/Δt=φ´，可得u=-Φm ωsin ωt = -BS ωsin ωt ，
若电枢为n 匝线圈，则u=- nBS ωsin ωt 。φ(t )和u (t )必然互为余函数。因此φ=Φm 时u=0，φ=0时u=U m 2．交变电流的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相
同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。 ⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的2
2倍。 ⑵通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都指有效值。（电容器的耐压值是交流的最大值。）
3．正弦交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值的区别
正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值，特别要注意它们之间的区别。以电动势为例：最大值用E m 表示，有效值用E 表示，瞬时值用e 表示，平均值用E 表示。它们的关系为：m E E 2
2024年高考物理二轮复习专题11：交流电路(附答案解析)
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专题11·交流电路能力突破
本专题主要考查有关交流电的峰值、有效值、变压器、远
距离输电等问题，能够了解电能的输送、生活中各种变压
器的应用等知识。
高考热点(1)交变电流的产生原理及“四值”的描述和图像；
(2)理想变压器的规律及动态分析的方法；(3)掌握远距离输电损耗的原因及计算方法。
出题方向以选择题为主，考查的内容比较简单，题目难度一般。考点1交变电流的产生和描述
1.注意区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值，其中最大值是瞬时值中的
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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→b
D．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＝
BSω2
sinωt (5)整个线圈产生的感应电动势：
e ＝2eab ＝BSωsinωt ，若线圈为n 匝，e ＝nBSωsinωt
2．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．253V
C．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
B ．在B 、D 时刻穿过线圈的磁通量为零
C ．从A 时刻到
D 时刻线圈转过的角度为π
D ．若从0时刻到D 时刻经过0.02s ，则在1s 内交变电流的方向改变100次
解析：A 、C 时刻感应电流最大，线圈位置与中性面垂直，B 、D 时刻感应电流为零，线圈在中性面，此时磁
通量最大。从A 时刻到D 时刻线圈转过角度为3π2
。若从0时刻到D 时刻经过0.02s ，则T ＝0.02s ，则在1s 内交变电流的方向改变10.02
×2＝100次，故D 正确。 4、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象如图甲所示。则下列说法正确的是( )
A ．t ＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B ．t ＝0.01s 时刻，Φ的变化率最大
C ．t ＝0.02s 时刻，交流电动势达到最大
D ．该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示
解析：由题图甲可知，t ＝0和t ＝0.02s 时刻，Φ值最大，线圈平面恰在中性面位置，感应电动势为零，而Φ－t 图象在t ＝0.01s 和t ＝0.03s 时刻切线的斜率最大，即Φ的变化率最大，交流电动势达到最大值。
5、如图所示，匀强磁场B ＝0.1T ，所用矩形线圈的匝数N ＝100，边长lab ＝0.2m ，lbc ＝0.5m ，以角速度ω＝100πrad/s 绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：
(1)线圈中感应电动势随时间变化的表达式。
(2)由t ＝0至t ＝T 4
过程中的平均电动势值。
课堂小结：