高考综合复习交变电流专题复习
高考物理专题复习：交变电流的描述
高考物理专题复习：交变电流的描述一、单选题1．一边长为L 的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e 随时间t 的变化情况如图所示。
已知匀强磁场的磁感应强度为B ，则结合图中所给信息可判定（ ）A ．t 1时刻穿过线框的磁通量最大B ．t 2时刻穿过线框的磁通量为零C ．t 3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D ．线框转动的角速度为m2E BL 2．如图，在甲、乙两图分别接交流电源，下列关于图中灯泡亮度变化的说法正确的是（ ）A ．在甲图中增大交流电频率，灯泡变亮B ．在甲图的线圈L 中插入铁芯，灯泡变亮C ．在乙图中增大交流电频率，灯泡变亮D ．在乙图的电容器中插入电介质，灯泡变暗 3．如图，1D 、2D 是两只理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），电阻123R R R R ===，当A 、B 两端接正弦交流电m sin u U t ω=时，则A 、B 之间电流的有效值为（ ）A B C ．m23U RD ．m2U R4．如图所示，闭合开关后，5R =Ω的电阻两端的交流电压为V u t π=，电压表和电流表均为理想交流电表，则（ ）A ．该交流电周期为0.02sB ．电压表的读数为100VC ．电流表的读数为10AD ．电阻的电功率为1kW5．如图所示电路，电阻1R 与电阻2R 阻值相同，都为R ，和1R 并联的D 为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A 、B 间加一正弦交流电20sin100π(V)t μ=，则加在2R 上的电压有效值为（ ）A ．B ．20VC ．D ．6．电阻R 1、R 2与交流电源按照图甲所示的电路连接，R 1=10 Ω，R 2=20 Ω。
闭合开关S 后，通过电阻R 2的正弦式交变电流i 随时间t 变化的图像如图乙所示。
则（ ）A ．通过R 1的电流有效值是1.2 AB ．R 1两端的电压有效值是6 VC ．通过R 2的电流最大值是D ．R 2两端的电压最大值是7．一个灯泡，上面写着“220V 40W”，当它正常工作时，通过灯丝电流的峰值是（ ）A ．211B ．211C ．112D ．1128．如图甲乙分别是两种交流电的i 2-t 、i -t 关系图像，则甲、乙两种交流电的有效值之比为（ ）A B C ．1 D ．2二、多选题9．如图甲所示，正方形闭合导线圈abcd 平面垂直放在图示匀强磁场中，导线圈匝数为20匝、边长为0.1m 、总电阻为1 磁感应强度B 随时间t 的变化，关系如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）A ．导线圈中产生的是正弦交变电流B ．在 5.5s t =时导线圈产生的感应电流为0.8AC ．在0~2s 内通过导线横截面的电荷量为1CD ．在0~6s 内，导线圈内产生的焦耳热为1.92J10．如图（a ）所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n 1：n 2=1：5，定值电阻R 1的阻值为10Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为50Ω，定值电阻R 3的阻值为10Ω，图中电表均为理想电表。
高考物理知识点公式大总结：交变电流
2019年高考物理学问点公式大总结：交变电流
中学物理公式大总结14：交变电流
十四、交变电流(正弦式交变电流)
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.志向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,采纳高压输送电能可以削减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)〔见其次册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)交变电流的变更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变更;
(3)有效值是依据电流热效应定义的,没有特殊说明的沟通数值都指有效值;
(4)志向变压器的匝数比肯定时,输出电压由输入电压确定,输入电流由输出电流确定，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出确定P入;
(5)其它相关内容：正弦沟通电图象〔见其次册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见其次册P193〕。
高考物理考点及考纲解读和复习题11(交变电流)
高考一轮复习考点及考纲解读（11）内容要求 说明 82．交流发电机及其产生正弦式电流的原理。
正弦式电流的图像和三角函数表达。
最大值与有效值。
周期与频率83．电阻、电感和电容对交变电流的作用84．变压器的原理。
电压比和电流比85．电能的输送 II I II I 只要求讨论单相理想变压器名师解读交变电流部分的知识点不是很多，一般以难度中等或中等偏下的选择题出现。
高考题型以选择题为主，重点考查交流电的产生原理、图像、表达式以及交流电的有效值，变压器的原理，远距离输电中的线路损耗问题，其中考查频度最高是交流电有效值、变压器的有关知识。
本部分知识常与电场和力学知识结合在一起考查考生的综合分析能力，如带电粒子在交变电场中的运动等。
虽然交流电的有关知识不属于高考物理的重点内容，但也不能因此而放弃对其基本内容的理解和掌握。
因为交流电路与工农业生产和日常生活紧密结合，在近几年的高考试题中出现的频率较高。
样题解读【样题1】交流发电机产生的感应电动势为ε＝m εsin t ω，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍，这时产生的感应电动势为A ．sin 4m εε=t ωB ．sin 4m εε=2t ωC ．ε＝ 2m ε sin t ωD ．ε＝2m ε sin 2t ω [分析] 交流发电机的感应电动势的表达式t NBS t ωωωεεsin sin m ==，其中，N 是匝数，ω是发电机转动的角速度，ω与转速成正比，B 和S 分别是磁感应强度和线圈面积，所以转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍，这时产生的感应电动势ε'＝ (2N ) × (BS ) × (2ω) sin (2ω)t ＝ 4NBS ωsin2ωt ＝ 4m εsin2ωt ，所以B 项正确。
[答案] B[解读] 本题涉及到交流发电机及其产生正弦式电流的原理、正弦式电流的三角函数表达、最大值、周期与频率等知识点，考查理解能力和推理能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，能够清楚地认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达）”和“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。
高考理科综合物理部分(交变电流部分)
高考理科综合物理部分（交变电流部分）一、单项选择题（本大题共8小题，共0分）1． 如图所示，是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定（ ）A . 此交变电流的周期为0.1sB . 此交变电流的频率为5HzC . 将标有“12V 、3W ”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D . 与图像上a 点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面2．电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。
某电解电容器上标有“25V ，450μF ”字样，下列说法中正确的是 （ ） A.此电容器在交流、直流电路25V 的电压时都能正常工作 B.此电容器只有在不超过25V 的直流电压下才能正常工作 C.当工作电压是直流25V 时，电容才是450μFD.若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V3．如图所示，一面积为S 的单匝正方形线圈，线圈电阻为R ，以角速度ω绕MN 轴匀速转动，MN 右边存在磁感应强度为B 的匀强磁场，左边卫真空区域。
则线圈转动一周，外力所需做的功为（ ）（第3题） （第5题）A ．222B SRπω B ．222B S Rπω C ．22B SRπω D ．224B S Rπω4．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T ，从中性面开始计时，当4T t =时，感应电动势的瞬时值为2V ，则此交变电动势的有效值为（ ）A ．22VB ．2VC ．2VD ．22V5．一理想变压器原、副线圈匝数比n1 : n2=5 : 3。
原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压u随时间t变化的规律如图所示。
当副线圈仅接入一个100Ω的纯电阻用电器时，用电器恰能正常工作。
则( )A．该用电器的额定电压为100V B．该用电器的额定电压为602VC．变压器的输入功率是36W D．原线圈中的电流是0.60A6．某交流电电源电压的瞬时值表达式为u=6 sin100πt(V)，则下列说法中正确的是（）A.用交流电压表测该电源电压时，示数为6 VB.用交流电压表测该电源电压时，示数为6 VC.用该电源给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔一定为0.01 sD.把标有“6 V 3 W”的小灯泡接在该电源上时，小灯泡将被烧毁7．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。
高考物理二轮复习专题交变电流讲含解析
交变电流考试纲领要求考纲解读1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ高考对本专题知识的考察主要表此刻“三突出”，一般试题难度不大，且多以选择题的形式出现．1．突出考察交变电流的产生过程；2．突出考察交变电流的图象和交变电流的四值；3．突出考察变压器，对变压器的原理理解的同时，还要掌握变压器的静态计算和动向剖析，远距离输电也要重视.2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值ⅠⅡⅠ纵观近几年高考试题，展望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．命题频次较高的知识点有交变电流的变化规律(包含图象)、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察的要点；将本章知识与电磁感觉等联合的力、电综合题，或考察与本章知识相关的实质应用。
考向01 交变电流的产生和描绘（1）考纲领求能掌握交变电流的产生和描绘，会写出交变电流的刹时价表达式；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绘(e、u、i的刹时价表达式、最大值、有效值、周期、频次)，特别是有效值的计算是考察的热门。
事例1．一电阻接到方波沟通电源上，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，以下图。
则Q方: Q正等于A. B. C. 1:2 D. 2:1【根源】2018年全国一般高等学校招生一致考试物理（全国III卷）【答案】D点睛本题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机交融。
解答本题常有错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是以为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，致使错选B；三是比值颠倒，致使错选C。
考点定位】交变电流的规律和“四值问题”考点定位】电感、电容对沟通电的阻挡作用【名师点睛】本题主要考察电感、电容对沟通电的阻挡作用，即感抗、容抗的大小与什么要素相关，记着这个问题不难解决．2．讲基础（1）正弦沟通电的产生和图象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；中性面的特色：(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，感觉电动势为零；(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：用以描绘沟通电随时间变化的规律，假如线圈从中性面地点开始计时，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(线圈在中性面地点开始计时)( 此中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)负载两头的电压u 随时间变化的规律：u ＝U m sin ωt . (c)电流i 随时间变化的规律：i ＝I m sin ωt . ②交变电流的刹时价、峰值、有效值(a)刹时价：交变电流某一时辰的值，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．对正弦沟通电，其有效值和峰值的关系为：2m E E =，2m U U =，2m I I =.(d)均匀值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值． 3．讲典例事例1．（多项选择）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，从某时辰其穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则（ ）A ．在0～8s 内与8s ～10s 内线圈内的电流方向同样B ．在0～8s 内经过线圈导线截面的电荷量为8C C ．在8s ～10s 线圈中感觉电动势为1VD ．现象中产生交变电流的有效值为2A 【答案】 BD【一鼓作气】（多项选择）以下图，电阻为r的矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动．匀强磁场的磁感觉强度为B，t＝0时辰线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想沟通电表，则()A．滑片P下滑时，电压表的读数变大B．图示地点线圈中的感觉电动势最大C．线圈从图示地点转过180°的过程中，电阻R上产生的焦耳热为D．1s内流过R的电流方向改变次【答案】ACD【分析】P下滑时外阻变大，电流变小，内压变小，外压变大，则电压表的读数变大。
2024高考物理一轮复习--交变电流的产生和描述
交变电流一、交变电流的产生规律1．正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S ①B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。
①线圈平面与中性面垂直时，S ①B ，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。
(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。
(4)交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。
2．产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动，匀强磁场匀速转动。
(2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。
(3)线圈不动，磁场按正弦规律变化。
(4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。
3．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)4．书写交变电流瞬时值表达式的步骤(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E m ＝nωBS 求出相应峰值。
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。
①线圈从中性面位置开始计时，则i －t 图像为正弦函数图像，函数表达式为i ＝I m sin ωt 。
①线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则i －t 图像为余弦函数图像，函数表达式为i ＝I m cos ωt 。
二、交变电流有效值的求解方法1．有效值的规定交变电流、恒定电流I 直分别通过同一电阻R ，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q 交、Q 直，若Q 交＝Q 直，则交变电流的有效值I ＝I 直(直流有效值也可以这样算)． 2．有效值的理解(1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；(2)用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值； (3)计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值； (4)没有特别加以说明的，是指有效值；(5)“交流的最大值是有效值的2倍”仅适用于正(余)弦式交变电流． 3．有效值的计算(1)计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间(周期整数倍)”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解．(2)分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量． (3)利用两个公式Q ＝I 2Rt和Q ＝U 2Rt 可分别求得电流有效值和电压有效值．(4)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的14周期(必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I ＝I m 2、U ＝U m2求解．4．几种典型交变电流的有效值三、交变电流“四值”的理解和计算交变电流“四值”的比较四、针对练习1、如图所示，一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻为r ，处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO ′以角速度ω匀速运动。
高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习含答案
高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习含答案一、选择题1．电阻12R R 、与交流电源按照图甲方式连接，12=10,=20R R ΩΩ，闭合开关S 后，通过电阻2R 的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示，则（）A ．通过1R 的电流有效值是1.0AB ．通过2R 的电流最大值是2AC ．1R 两端的电压有效值为5VD ．2R 两端的电压最大值为52A2．一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（ ）A ．B ．C ．D ．3．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的感应电动势如图乙所示，则（ ）A．线框产生的交变电动势有效值为311VB．线框产生的交变电动势频率为100HzC．0.01st=时线框平面与中性面重合D．0.015st=时线框的磁通量变化率为零4．如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中产生的最大感应电动势为E m，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是A．线框转动的角速度为mmEΦB．线框中的电流方向在图示位置发生变化C．当穿过线框的磁通量为Φm的时刻，线框中的感应电动势为E mD．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半5．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（）A．55 kV B．110 kV C．440 kV D ．880 kV6．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是A．输出电压的最大值为36VB．原、副线圈中电流之比为55：9C．变压器输入、输出功率之比为55：9D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz7．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( )A．P、P B．9P、C．、9P D．、9P8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55Ω，电流表、电压表均为理想电表。
高考物理一轮总复习专题11交变电流专题热点综合课件
• 4．[对理想变压器中动态分析的考查](2016年天津卷)如图所 示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理 想电表．下列说法正确的是( )
• A变．大当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率 • B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变
大 • C变．大当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数 • D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 • 【答案】B
• 【解析】 滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器
接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压 没项的有错电变误压化 ； 变，干大所路，以中即干的电路电压中流表的变V示电小数流，变减R1大两小，端，B的R项1消电正耗压确的变；功小由率，于变并变小联压，电器路A
副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电 流阻压表大表值变A，2变大AD示1项小 ，的数错，并示变误总联数小．电电变，阻路小因也的，变变电C压项小压器错，变的误干小功；路，率闭中通变合的过大开电R，2关的流故S电变电后流大流，变，表并小RA联11，两示电即端数路电的变的流电
• A．2
B．3
• C．4
D．5
• 【答案】B
【解析】开关断开时，原、副线圈的电流比II2＝nn21，通过 R2 的电流 I2＝Inn21， 副线圈的输出电压 U2＝I2(R2＋R3)＝5nIn21，由UU12＝nn12可得原线圈两端的电压 U1＝ 5Inn122，则 U＝U1＋IR1＝5Inn212＋3I；开关闭合时，原、副线圈的电流比I′4I2＝nn21， 通过 R2 的电流 I′2＝4nIn2 1，副线圈的输出电压 U′2＝I′2R2＝4nIn2 1，由UU′′12＝nn12可 得原线圈两端的电压 U′1＝4Inn212，则 U＝U′1＋4IR1＝4Inn122＋12I，解得nn12＝3， 选项 B 正确．
高考物理总复习 11 第1讲 交变电流的产生和描述教案 新人教版-新人教版高三全册物理教案
第1讲 交变电流的产生和描述一、交变电流、交变电流的图象 1．交变电流 (1)定义大小和方向随时间做周期性变化的电流。
(2)图象如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流。
2．正弦交流电的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动。
(2)图象：如图甲、乙所示。
二、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 1．周期和频率(1)周期T ：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)。
公式：T ＝2πω。
(2)频率f ：交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)。
(3)周期和频率的关系：T ＝1f 或f ＝1T。
2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。
(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值。
(3)有效值①定义：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。
②正弦交流电有效值和峰值的关系：E＝E m2，U＝U m2，I＝I m2。
(4)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值。
(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
)1．交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化。
(√)2．线圈经过中性面位置时产生的感应电动势最大。
(×)3．我国使用的交流电周期是0.02 s，电流方向每秒钟改变100次。
(√)4．任何交变电流的最大值I m与有效值I之间的关系是I m＝2I。
(×)5．交流电压表及电流表的读数均为峰值。
(×)1．(交变电流的产生)如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是( )A．乙图中0～t1时间段对应甲图中①至②图的过程B．乙图中t3时刻对应甲图中的③图C．若乙图中t4等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次D．若乙图中t2等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz答案 A2.(交变电流的瞬时值表达式)如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO ′与磁感线垂直。
高考交变电流常考题型总结与解题方法
交变电流专题复习考点1：交变电流的四值1、（多选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为2 Ω，则（）A．t=0时，线圈平面平行于磁感线B．t=1 s时，线圈中的电流改变方向C．t=1.5 s时，线圈中的感应电动势最大8πJD．一个周期内，线圈产生的热量为2【答案】AD2、（多选）一台小型发电机(图1甲)产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，则（）A. 电压表V的示数为220 VB. 电路中的电流方向每秒钟改变100次C. 通过灯泡电流的最大值为2.2 AD. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为48.4 J【答案】 BC3、（单选）两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（）A. 两交变电流的频率之比f甲：f乙=1：2B. 两交变电流的电动势有效值之比E甲：E乙=3：1C. t=1s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零D. t=1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上【答案】 C4、（多选）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（）A．交流电a的瞬时值为u=10sin5πtVB．线圈先后两次转速之比为2：3C．交流电b电压的有效值为320VD．先后两次在t=0时刻穿过线圈的磁通量变化率均为零【答案】AD由图电压最大值U m=10V，周期T a=0.4S，25/rad sTπωπ==，交流电压的瞬时值表达式为u=U m sinωt=10sin5πtV．故A正确．由图T b=0.6s，则线圈先后两次转速之比n a：n b=T b：T a=3：2．故B错误．由电动势的最大值E m=NBSω，则两个电压最大之值比U ma：U mb=ω a：ωb=3：2，有效值U a：U b=3：2，则交流电b电压的有效值为1023V．故C错误．t=0时刻U=0根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大．故D正确；故选AD.5、（多选）图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与阻值为R＝10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是100 V．图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，线圈电阻忽略不计，则下列说法正确的是：（）A．电阻R上的电功率为10 00WB．0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝141.4 cos100πt(V)D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝10cos 100πt(A)【答案】AC4、6、（单选）交流发电机线圈电阻r ＝1 Ω，用电器电阻R ＝9 Ω，电压表示数为9 V ，如图所示，那么该交流发电机（ ）A ．电动势的峰值为10 VB ．电动势的有效值为9 VC ．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为D ．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为【答案】D 【解析】用电器电阻R =9Ω，电压表示数为9V ，则电路中的电流：991U I A A R ===所以，电路中的电动势：E=I （R+r ）=1×（1+9）V=10V ．电压表的读数是交流电的有效值，所以10V 是电路中电动势的有效值，其最大值：2102m E BS E V ω===，故A 、B 错误；由交流电的产生与变化的规律可知，交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小为零，故C 错误；线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为：22022BS BS V t E πωωππ∆Φ====∆，故D 正确。
高考物理复习要点第十五单元nbsp交变电流nbsp电磁场和电磁波
第十五单元 交变电流 电磁场和电磁波教学目标1．掌握交流电变化规律。
2．理解交流电的有效值。
3．掌握变压器工作原理及规律。
4．知道变压器的输入功率随输出功率增大而增大，知道变压器原线圈中的电流随副线圈电流增大而增大。
5．知道电磁场电磁波电磁波的波速。
6．培养综合应用电磁感应知识解决复杂问题的能力。
教学重点、难点分析1．交流电的产生和变化规律。
2．交流电有效值的计算。
教学过程设计一、正弦交变电流 法拉第电磁感应定律的内容：电路中感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，ΔtΔN E ϕ=。
启发引导：一个矩形闭合线框在磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动，情况将如何？线框边长a b=dc=L 1，a d=bc=L 2OO′为过a d 、bc 中点的轴。
从图示位置开始计时，经过时间t ，线圈转过角度θ=ωt ，此时a b 和dc 边产生感应电动势，θωsin 2211ab L BL v BL E ==⊥，θωsin 2211dc L BL v BL E ==⊥。
线圈产生总电动势e= E ab + E dc =BL 1L 2ωsinωt ，记作e=E m sinωt设线圈总电阻为R ，线圈中感应电流t RE i m ωsin =，记作i=I m sinωt e 和i 随t 按正弦规律变化。
1．正弦交变电流的产生闭合矩形线圈在磁场中绕垂直于场强方向的轴转动产生的电流随时间作周期性变化，称交流电。
当闭合线圈由中性面位置（右图中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 =nBSω，这就是正弦交变电流。
2．交流电的变化规律（1）函数表达式：e=E m sinωt 、i=I m sinωt 、u=U m sinωt（2）图像：以e （i 、u ）为因变量，t 或ωt 为自变量作图。
3．描述交流电的周期性变化规律的物理量（1）周期（T ）：完成一次周期性变化所需要的时间。
高考专题复习第10单元-交变电流 传感器-物理
第44讲 │ 要点探究
[点评] 本题考查对交流电图象的解读能力，要求考生能够通 过交流电图象找出周期、最大值并计算有效值，写出交流电表达 式．对交流电有效值的计算要看交流电是否为正弦(余弦)交流 Im Um 电，若是，则直接应用I＝ ，U＝ 求解；若只有部分是，则 2 2 1 Im Um 具有完整的 周期整数倍的波形可直接应用I＝ ，U＝ 关系， 4 2 2 并结合焦耳定律求解；若完全不是正弦式交流电，则根据有效值 的定义和焦耳定律求解，如变式题就不是正弦交流电．
第十单元 │ 使用建议 使用建议
1. 本单元复习是根据交变电流的产生——交变电流的 描述——交变电压的改变——交变电流的输送这条主线编排 的． (1)突出主干知识：通过复习，要求学生能根据法拉第电 磁感应定律理解交变电流的产生及其变化规律 ．不仅要求对 产生交流电的具体模型有明确认识 ，而且能根据实际模型确 定交流电的变化规律——数学表达式、图象或根据图象确定 相应的物理模型．
第44讲 │ 考点整合 考点整合
一、正弦式交变电流的产生 电磁感应 1.产生原理：__________原理(如图 44－1 所示，匀速旋转线圈时， ab、cd 将切割磁感线产生周期性变化的电流)．
图 44－1
第44讲 │ 考点整合
2.两个位置 最大 (1)中性面位置(通过的磁通量______、感应电动势为 0、电流方向发 生改变的位置)．
第44讲 │ 要点探究
3．图象体现了函数关系，反映了交变电流的瞬时变化关系， 故图象是书写交变电流瞬时值表达式的依据． 4.交变电流的表达式与线圈平面初始位置有关，由图象可以确 定线圈的初始位置， 即从中性面的位置开始计时， 交变电流的图象 为正弦图象； 从垂直中性面的位置开始计时， 交变电流的图象为余 弦图象.
高考综合复习——交变电流专习题复习
欢迎阅读高考综合复习——交变电流专题复习总体感知知识网络复习策略1．要注意区分瞬时值、有效值、最大值、平均值（1）瞬时值随时间做周期性变化，表达式为。
（2）有效值是利用电流的热效应定义的，即如果交流电通过电阻时产生的热量与直流电通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则直流电的数值就是该交流电的有效值。
（3）最大值用来计算，是穿过线圈平面的磁通量为零时的感应电动势。
（4）平均值是利用来进行计算的，计算电量时用平均值。
2．理想变压器的有关问题，要注意掌握电流比的应用，当只有一原一副时电流比，当理想变压器为一原多副时，电流比关系则不适用，只能利用输入功率与输出功率相等来进行计算。
第一部分交变电流的产生和描述知识要点梳理知识点一——交变电流的产生及变化规律▲知识梳理1．交变电流的定义大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流。
2．正弦交变电流随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流，正弦交变电流的图象是正弦曲线。
3．交变电流的产生（1）产生方法：将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中就会产生正（余）弦交流电。
（2）中性面：与磁场方向垂直的平面叫中性面，当线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，感应电动势为0，线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次。
4．交变电流的变化规律正弦交流电的电动势随时间的变化规律为，其中,t=0时，线圈在中性面的位置。
特别提醒：（1）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是惟一方式。
例如导体在匀强磁场中垂直磁场方向，按正弦规律运动切割磁感线也产生正弦交流电。
（2）线圈所在的计时位置不同，产生的交变电流的正、余弦函数的规律表达式不同。
▲疑难导析1、正弦式交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）函数图象磁通量电动势电压电流2、对中性面的理解交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。
2022年高考物理总复习第一部分常考考点复习第十二章第1讲交变电流的产生和描述
第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波、传感器第1讲交变电流的产生和描述【课程标准】通过实验，认识交变电流。
能用公式和图像描述正弦交变电流，并能测算交变电流的峰值和有效值【素养目标】物理观念：知道交变电流的产生过程，能正确书写交变电流的函数表达式，理解掌握交变电流图像的意义科学思维：掌握交变电流有效值的计算方法，会区别交变电流的“四值”，明确其在具体情况中的应用技巧一、交变电流、交变电流的图像1．交变电流(AC)：电流、电压大小和方向都随时间做周期性变化。
正弦式电流是最简单、最基本的交变电流，如图所示。
2．正弦交流电的产生及图像：(1)产生如图所示，在匀强磁场里，线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动。
(2)中性面(3)图像公式(从中性面位置开始计时)图像感应电动势e＝Emsinωt电压u＝U m sinωt电流i＝I m sinωt注意：电动势的峰值(最大值)E m＝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(S为有效面积)决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，但转轴必须垂直于磁场。
若线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律得I m＝EmR＋r，U m＝EmR＋rR。
命题·生活情境如图所示，几位同学在北京某学校的操场上做“摇绳发电”实验，其中两位同学分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样手摇导线。
(1)摇绳发电，产生的电流是直流电还是交流电？提示：交流电。
(2)当导线从上向下运动时，通过灵敏电流计的电流方向是“A→B”还是“B→A”？提示：B→A。
二、描述交变电流的物理量1．周期和频率：(1)周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是秒(s)。
(2)频率：交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比。
用f表示，单位是赫兹(Hz)。
(3)ω、T、f的关系：ω＝2πT＝2πf，T＝1f或f＝1T。
注意：我国民用交变电流的周期T＝0.02 s，频率f＝50 Hz，ω＝100π rad/s，电流方向每秒钟改变100次。
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高考综合复习——交变电流专题复习总体感知知识网络复习策略1．要注意区分瞬时值、有效值、最大值、平均值（1）瞬时值随时间做周期性变化，表达式为。
（2）有效值是利用电流的热效应定义的，即如果交流电通过电阻时产生的热量与直流电通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则直流电的数值就是该交流电的有效值。
（3）最大值用来计算，是穿过线圈平面的磁通量为零时的感应电动势。
（4）平均值是利用来进行计算的，计算电量时用平均值。
2．理想变压器的有关问题，要注意掌握电流比的应用，当只有一原一副时电流比，当理想变压器为一原多副时，电流比关系则不适用，只能利用输入功率与输出功率相等来进行计算。
第一部分交变电流的产生和描述知识要点梳理知识点一——交变电流的产生及变化规律▲知识梳理1．交变电流的定义大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流。
2．正弦交变电流随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流，正弦交变电流的图象是正弦曲线。
3．交变电流的产生（1）产生方法：将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中就会产生正（余）弦交流电。
（2）中性面：与磁场方向垂直的平面叫中性面，当线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，感应电动势为0，线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次。
4．交变电流的变化规律正弦交流电的电动势随时间的变化规律为，其中, t=0时，线圈在中性面的位置。
特别提醒：（1）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是惟一方式。
例如导体在匀强磁场中垂直磁场方向，按正弦规律运动切割磁感线也产生正弦交流电。
（2）线圈所在的计时位置不同，产生的交变电流的正、余弦函数的规律表达式不同。
▲疑难导析1、正弦式交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）函数图象磁通量电动势电压电流2、对中性面的理解交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。
若从中性面开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割磁感线，电动势为零，故其表达式为；但若从线圈平面和磁场平行时开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最大，故其表达式为。
当线圈平面转至中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，此时线圈里的感应电动势为零，中性面又是交变电流的方向转折点。
：矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（）A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零答案：CD解析：线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，即不切割磁感线，所以电动势等于零，也应该认识到此时穿过线框的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应电流的方向也就在此时刻变化。
垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，也可以说此时穿过线框的磁通量的变化率最大。
故C、D选项正确。
知识点二——表征交变电流的物理量▲知识梳理1．交变电流的四值（1）瞬时值交变电流某一时刻的值；瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同。
（2）最大值，当线圈平面与磁感线平行时、交变电流的电动势最大，交变电流的最大值反映的是交变电流大小的变化范围。
最大值可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低，但不适于用来表示交流电产生的热量。
最大值在实际中有一定的指导意义，所有使用交变电流的用电器，其最大耐压值应大于其使用的交变电压的最大值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许施加电压的最大值。
（3）有效值正弦交流电的有效值是根据热效应来规定的，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同，就把这一直流的数值，叫做该交变电流的有效值，用E、I表示正弦（余弦）交变电流的有效值，有效值与最大值之间的关系为。
我们通常说家庭电路的电压是220 V，是指其有效值，各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压和额定电流都是有效值，一般交流电流表和交流电压表测量的数值也是有效值。
（4）平均值交变电流的平均值是交变电流图象中波形与横轴（t轴）所围的面积跟时间的比值，其值可用计算。
2．交变电流的周期和频率（1）周期T：交变电流完成一次周期性变化（线圈转一周）所需的时间。
（2）频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数。
（3）周期和频率的关系：。
（4）角频率。
我国工农业生产和生活用的交变电流的周期是0.02 s，频率是50 Hz。
▲疑难导析一、描述交变电流的物理量的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值计算线圈某时刻的受力情况或力矩的瞬时值最大值最大的瞬时值讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正（余）弦交流电有：（1）计算与电流的热效应有关的量（如功、功率、热量）等（2）电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值（3）保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图像中图线与时间轴所夹的面积与时计算通过电路截面的电荷量间的比值周期完成一次周期性变化所用的时间物理意义：表示交变电流变化快慢的物理量频率1s内完成周期性变化的次数我国民用交变电流：T=0. 02 s，f=50 Hz，二、几种典型交流电的有效值1．正弦式的交流电，其有效值与最大值的关系是：。
2．正弦半波交流电的有效值若将图所示的交流电加在电阻R上，那么经一个周期产生的热量应等于它为全波交流电时的l／2，即，而，因而得。
同理得。
3．正弦单向脉冲电流的有效值因为电流热效应与电流方向无关，所以图所示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入电阻时所产生的热效应完全相同，即,。
4．矩形脉冲电流的有效值如图所示电流实质是一种脉冲直流电，当它通入电阻后一个周期内产生的热量相当于直流电产生热量的，这里是一个周期内脉冲时间。
由，或，得，。
当时, ，。
5．非对称性交流电有效值假设让一直流电压U和图所示的交流电压分别加在同一电阻上，交流电在一个周期内产生的热量为，直流电在相等时间内产生的热量，根据它们的热量相等有得: 同理有。
特别提醒：（1）关系式：，，适用于正（余）弦交流电，对于非正（余）弦交流电，上述关系不成立。
所以解题时切忌不分条件地乱套关系，而要灵活、冷静地处理。
（2）求解I的一般方法：将原交变电流分成方便确定有效值的几段，利用焦耳定律表示出一个周期内产生的总热量，根据电流的热效应，该热量等于，从而求出I。
三、如何理解交流电的平均值?交流电的平均值是指一段时间内交流电瞬时值的平均值。
平均值是由公式确定。
不同时间内平均值一般不同，平均值大小还和电流的方向有关，若一段时间内电流的方向发生改变，则流过导线横截面上的电荷量为两个方向上的电荷量之差；平均值是和电荷量相关联的，所以凡涉及计算一段时间内通过导线横截面上电荷量的问题，应利用平均值处理。
四、交变电流的瞬时值的大小与变化的快慢是一回事吗?交流电的电压或电流变化的快慢（变化率），在图线上等于某瞬间切线的斜率，它与电压或电流瞬时值的大小是两回事。
瞬时值最大时，变化率最小（等于零）；瞬时值为零时，变化率恰好最大。
在具体问题中，必须弄清楚哪些量与瞬时值有关，哪些量与变化率有关。
：一矩形线圈在匀强磁场中以角速度rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所示，则（）A．交变电流的频率是HzB．当t=0时，线圈平面与磁感线平行C．当t=0.5 s时，e有最大值D．交变电流的周期是0.5 s答案：D解析：由于线圈转动的角速度已知，所以线圈的转动频率可以由公式直接得出，线圈的频率和交变电流的频率是相同的，rad/s，而，故f=2Hz，0.5s。
由图象可看出：t=0时，e=0，线圈位于中性面，即线圈平面跟磁感线垂直。
t=0. 5s时，，所以应选D。
三、电阻、感抗、容抗的区别电阻感抗容抗产生的原因定向移动的电荷与不动的离子间的碰撞电感线圈的自感现象阻碍电流的变化极板上所带电荷对定向移动电荷的阻碍阻碍的特点对直流、交流均有阻碍作用通直流、阻交流，通低频、阻高频通交流、隔直流，通高频、阻低频相关因素由导体本身决定（长短、粗细、材料），与温度有关由线圈本身的自感系数和交变电流的频率共同决定由电容的大小和交变电流的频率共同决定电能的转化电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电流的能与电场能往复转化典型例题透析题型一——交变电流的产生及变化规律1．产生：在匀强磁场里，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦交变电流。
2．规律：（1）函数形式：若N匝面积为S的线圈以角速度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，用表示电动势最大值，则有。
其电流大小为。
（2）图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如图所示。
1、某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（）A．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时刻线圈转过的角度为27rD．若从O→D时刻历时0.02 s，则在1s内交变电流的方向改变100次思路点拨：解决此类问题要把线圈在匀强磁场中的具体位置与图象上的时刻点对应好。
由图象可知本题中线圈从中性面开始转动，电流瞬时值表达式为，由O到D完成一次周期性变化。
解析：根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式其中是感应电流的最大值，是线圈旋转的角速度。
另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位里时电流改变方向。
从该图形来看，在t=O、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到D时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为；如果从O到D时刻历时0.02 s，恰好为一个周期，所以1s内线圈运动50个周期， 100次经过中性面，电流方向改变100次。
综合以上分析可得，只有选项D正确。
答案：D总结升华：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是惟一方式。
例如导体在匀强磁场中垂直磁场方向，按正弦规律运动切割磁感线也产生正弦交流电。
题型二——交变电流的有效值的计算（1）在计算有效值时“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍，公式有和。
让交流和直流通过相同的电阻而产生的电热相等，从而求出有效值。