高考物理分类交变电流

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(完整版)高中物理交变电流知识点总结

交变电流知识点总结一、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，称为交变电流，简称交流，用符号“ ~”表示。

2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特点，也是交流电与直流电最主要的差异。

3、正弦式交变电流交流电产生过程中的两个特别地址图示看法中性面地址与中性面垂直的地址B S B P S特BS，最大0，最小k e n0 ，最小 e n nBS ，最大t t感觉电流为零，方向改变感觉电流最大，方向不变变化规律（线圈从中性面开始计时）物理量函数图像磁通量m cos t BScos t电动势 e E m sin t nBS sin t电压u U m sin tRE m sin t R r电流i I m sin tEm sin t R r4、描述交变电流的物理量4.1 周期和频率（1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T 表示，其单位是秒（s）。

（2）频率：交变电流在其单位是赫兹（ Hz ）。

1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号 f 表示，4.2 描述交变电流的四值物理含义瞬时交变电流某一时值刻的值最大最大的瞬市价值跟交变电流的热有效效应等效的恒定值电流值交变电流图像中平均图线与时间轴所值夹面积和时间的比值重要关系e E m sin ti I m sin tE m nBSI mE mR rE m0.707E mE2U m0.707U mU2I m0.707I mI2E ntIER r适用情况计算线圈某一时辰的受力情况确定用电器的耐压值（如电容器等）①计算与电流热效应相关的量（如功率、热量）②交流电表的测量值③电器设备注明的额定电压、额定电流④保险丝的熔断电流计算经过电路横截面的电荷量5、解题方法及技巧5.1 正弦交变电流图像的信息获取直接读取：最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬市价线圈的地址5.2 交变电流有效值的求解方法（1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E E m、U U m、I I m。

高考物理电磁学知识点之交变电流分类汇编附解析(2)

高考物理电磁学知识点之交变电流分类汇编附解析(2)一、选择题1．如图所示，理想变压器的原线圈接入110002sin100(V)u t π=的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6Ω的导线对“220V ,880W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50:1B ．交变电压的频率为100HzC ．副线圈中电流的有效值为4AD ．变压器的输入功率为880W2．如图所示，面积为S 、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L 1、L 2、L 3均正常发光．已知L 1、L 2、L 3的额定功率均为P ，额定电流均为I ，线框及导线电阻不计，则（）A ．理想变压器原副线圈的匝数比为1：2B ．图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零C ．若灯L 1烧断，灯泡L 3将变暗D ．线框转动的角速度为2PNBSI3．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。

则R 2两端电压的有效值为（）A ．10VB ．10 VC．55V D．102V4．某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R并联的是一个理想交流电压表,D是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt（v）,则交流电压表示数为( )A．10V B．20VC．15V D．14.1V5．有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N，S是一对固定的磁极，磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮．如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电．关于此装置，下列说法正确的是（）A．自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电B．小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关C．知道摩擦轮与后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数D．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大6．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．2V，I=0.2A D．2V，2A7．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）A ．B ．C ．D ．8．下列关于交流电路的说法错误的是（） A ．电容器的击穿电压为交流电压的最大值 B ．电路中电流表的示数为电流的有效值 C ．教室内日光灯的额定电压为电压的有效值 D ．电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值9．如图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO '匀速转动，线框面积为S ，线框电阻、电感均不计，在OO '左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，外电路接有电阻R ，理想电流表A ，则：（）A ．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为sin e NB S t ωω= B ．交流电流表的示数24I NBS Rω=C ．R 两端电压的有效值2U NBS ω=D ．一个周期内R 的发热量()2NBS Q Rπω=10．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2．已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化．下列说法正确的是A ．电压u 瞬时值的表达式2(V)u t π=B ．电压表示数为40VC ．R 1、R 2两端的电压之比为5 ：1D ．R 1、R 2消耗的功率之比为1 ：511．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为1n 、2n ，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A，副线圈回路接有定值电阻R=2Ω，现在a、b间，c、d间分别接上示波器，同时监测得a、b间，c、d间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（）A．T=0.01sB．1n：2n≈55：2C．电流表A的示数I≈36.4mAD．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为012．一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．13．如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小14．如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶100，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，则以下说法正确的是（）A．输电线路总电阻为22 ΩB．线路输送电功率是22WC．a为电压表，b为电流表D．a为电流表，b为电压表15．如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知A．此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)VB．此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50πt)VC．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率为零16．如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压U1=500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40Ω，用户需要的电压U4=220 V，变压器均为理想变压器。

高考物理电磁交变电流知识点总结

高考物理电磁交变电流知识点总结高考物理中，电磁交变电流是一个重要的知识点。

下面将对电磁交变电流的相关知识点进行总结。

1. 交变电流和直流电流的区别：交变电流和直流电流是相对而言的。

直流电流是指电流方向不变的电流，电流大小保持不变；而交变电流是指电流的方向和大小都随时间不断变化的电流。

2. 电磁感应定律：电磁感应定律是描述磁场变化对电路中感应电动势产生的作用的定律。

根据电磁感应定律，当磁场发生变化时，会在电路中产生感应电动势，从而产生感应电流。

3. 交流电路中的电感、电容和电阻：在交流电路中，电感、电容和电阻的相互作用对电路中的电流和电压起着重要影响。

- 电感对交流电流的作用：电感（线圈）对高频交流电有较大的阻碍作用，在电路中产生感抗（XL）。

- 电容对交流电流的作用：电容对低频交流电有较大的阻碍作用，在电路中产生容抗（XC）。

- 电阻对交流电流的作用：电阻对交流电流的阻碍作用不变，产生的阻抗（R）是常数。

4. 交流电压的表示方式：交流电压的大小可用有效值（也称为RMS值）表示，即将交流电压的平方值取平均后开根号。

有效值与直流电压相等时，二者具有相同的功率传输能力。

5. 交流电路中的频率：交流电路中，频率（f）是指单位时间内交流电流或电压的变化次数。

频率的单位是赫兹（Hz）。

交流电路中的频率对电路中元件的选择和性能有重要影响。

6. 交流电路中的有功功率和无功功率：- 有功功率：在交流电路中，电阻所消耗的功率称为有功功率，用来产生有用的功效。

- 无功功率：在交流电路中，电感和电容所消耗的功率称为无功功率，没有直接做功用。

7. 交流电路中的复数表示法和相量图表示法：- 复数表示法：利用复数表示交流电压和电流的大小和相位关系。

例如，电压U和电流I可以用复数U=U'+jU''和I=I'+jI''表示，其中U'、I'表示电压和电流的幅值，U''和I''表示电压和电流的相位差。

高考物理一轮课件专题十二交变电流

利用自感或互感现象，将被测物理量转换为电感量的变化。
02
01
压电式传感器
利用压电效应，将机械能转换为电能进行测量。
04
03
传感器在交变电流中作用分析
测量交变电流参数
传感器可用于测量交变电流的频率、幅值、相位等参数。
实现交变电流控制
通过传感器反馈信号，实现对交变电流的控制，如调整频率、幅值等。
03 。
实验结果分析和讨论
• 比较不同频率下交变电流的参数变化，分析频率对交变电流特性的影响。
实验结果分析和讨论
01
实验讨论
02
03
04
讨论实验结果与理论预期的差异及可能原因，如仪器误差、
操作不当等。
分析实验过程中遇到的问题和困难，提出改进意见和建议。
探讨交变电流在实际应用中的意义和价值，如电力传输、电机驱动等领域的应用前景。
特点
交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化，而且在一周期内电流的方向改变两次。
正弦式交变电流产生原理
01
线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电流。
02
中性面：线圈平面每经过中性面一次，感应电流与感应电动势方向均改变一次，转动一周，感应电流方向改变两次。
周期性变化规律
线圈转动一周，经过中性面两次，电流方向改变两次。以中性面位置为计时起点，交变电流的瞬时值表达式为 e=Emsinωt、i=Imsinωt。
隔离变压器
原副线圈电气隔离，用于提供安全的低电压或作为电子设备中的信号传输媒介。
变压器应用实例分析
电力系统中的电压变换
在电力系统中，变压器用于将发电机产生的低电压升高为适合远距离传输的高电压，以及在用户端将高电压降低为适合使用的低电压。

高中物理2.1交变电流课件

A(B)
D(C) B
D(C)
A(B)
D(C)
A(B)
B
3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么位置时线圈中线电圈流经最过大甲？、
转到乙线、圈丁转位到置甲时、丙流线丙位方圈位变置向中置。时发电时，生流线电改最圈大中！没有电流；
A(B)
中性面
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零。
L2
L1
a
v
设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽
t=0
L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B. ① 线圈与中性面的夹角是多少？
v11
A(B)
θ
t ② AB边的速度多大？ V L2
2
v v⊥
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
t
④ AB边中的感应电动势多大？
交流发电机
发电机的根本组成? 发电机的根本种类?
交流发电机简介
• 〔1〕发电机的根本组成： • ①用来产生感应电动势的线圈〔叫电枢〕 • ②用来产生磁场的磁极 • 〔2〕发电机的根本种类 • ①旋转电枢式发电机〔电枢动磁极不动〕 • ②旋转磁极式发电机〔磁极动电枢不动〕
无论哪种发电机，转动的局部叫转子，不动的局部叫定子
观察思考——什么是交流电
操作：匀速转动手柄，线圈在磁场中匀速转动
现象：小灯泡发光，但亮度有变化
问题：小灯泡发光亮度有变化说明什么？
结论：小灯泡中电流大小有变化
操作：匀速转动手柄，线圈在磁场中匀速转动现象：电流计指针在零刻线两侧摆动
问题：指针摆动说明什么？结论：小灯泡中电流方向有变化

高考物理电磁学-交变电流

交变电流知识集结知识元交变电流知识讲解一、交流电1．定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流．2．图象：如图（a）、（b）、（c）、（d）所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图（a）所示．二、正弦交流电1．中性面：线圈平面垂直于磁感线时，线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性面．线圈平面经过中性面时，电流方向就发生改变．线圈绕轴转一周两次经过中性面，因此感应电流方向改变两次．2．中性面的特点：（1）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零，感应电动势为零；（2）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．3．变化规律：从中性面开始计时，电动势、电压和电流的瞬时值表达式为e=E m sinωt、u=U m sinωt、i=I m sinωt4．图象：从中性面开始计时，图象为正弦曲线；从垂直于中性面的位置开始计时，图象为余弦曲线．三、描述交流电的物理量1．最大值：交变电流的最大值I m或U m是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可用来表示电流强弱或电压高低．电压的最大值E m=nB Sω2．瞬时值：e=E m sinωt（从中性面开始计时）e=E m cosωt（从垂直中性面开始计时）3．有效值：（1）定义：根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这个恒定电流的数值叫做这个交流的有效值．（2）正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：U=，I=4．平均值：=n5．有效值、平均值、最大值（峰值）和瞬时值的使用（1）使用交变电流的设备铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值，交流电表测量的也是有效值．提到交变电流的相关量，凡没有特别说明的，都是指有效值．（2）在研究电容器是否被击穿时，要用最大值（峰值），因电容器标明的电压是它在工作时能够承受的最大值．（3）在研究交变电流的功率和产生的热量时，用有效值．（4）在求解某一时刻的受力情况时，用瞬时值．（5）在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电荷量q时，用平均值，q==Δt 例题精讲交变电流例1.一台交流发电机，产生正弦交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，则交变电动势的有效值为________，瞬时值表达式为__________________。

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。

高中物理选修3-2-交变电流

交变电流知识元交变电流知识讲解交变电流1．交变电流定义：电流方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流，简称交流（AC）．与直流电相比，交流电有许多优点，如：可以利用变压器升高或降低电压，利于长途传输；可以驱动结构简单，运行可靠的感应电动机．2．直流：方向不随时间而变化的电流。

交变电流的产生图1是交流发电机的简图，根据图1可知（1）甲、丙位置时线圈中没有电流，乙、丁位置时线圈中电流最大。

（2）甲→乙→丙电流方向为DCBA，丙→丁→甲电流方向为ABCD，在甲、丙位置电流改变方向。

（3）结论：线圈每转一周，电流方向改变两次，电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻(或者说磁通量最大的时刻)，如图中甲、丙位置，我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫作中性面。

正弦式电流表达式的推导设线圈从中性面以角速度ω开始转动，经时间t，线圈转过θ=ωt，此时V与B夹角也为θ，令ab=dc=L，ad=bc=L′，则线圈面积S=LL′。

此时，ab与dc边产生的电动势大小均为BLV sinωt，整个线圈中产生的瞬时电动势大小为：e=2BLV sinωt，又，故有令E m=BωS有：e=E m sinωt（E m为最大值）若电路总电阻为R，则瞬时电流为：交变电流图象1．正弦交流电图象2．其他交流电图象例题精讲交变电流例1.一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A．用电流表测该电流，其示数为10 AB．该交流电流的频率为0.01HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000WD．该交流电流即时值表达式为i=10sin628tA例2.如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此，下列说法正确的是（）A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin（200πt）VB．电阻R消耗的电功率为1.25WC．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1AD．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为例3.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示．由该图可得出的正确判断是（）A．0.01s时，线圈平面处于中性面位置B．0.02s时，线圈平面与磁感线平行C．该交变电流的频率为50HzD．1s内电流的方向变化50次例4.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最大C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次例5.如图1所示，在匀强磁场中，有一匝数为10匝的矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则下列说法中不正确的是（）A．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3B．曲线a、b对应的t=6×10-2s时刻线圈平面均与中性面重合C．曲线b对应的t=0时刻穿过线圈磁通量为WbD．曲线b对应的交变电动势有效值为10V例6.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（）A．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为100πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左例7.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=___________V，电动势的峰值为___V，从中性面起经s，交流电动势的大小为___V。

高考物理考点：交变电流

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交变电流(正弦式交变电流)1.电压瞬时值e=Emsint 电流瞬时值i=Imsin(=2f)2.电动势峰值Em=nBS=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)1/24.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出中华考试网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：: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:电=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〕。

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高考物理交变电流知识点

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高考物理(新课标)交变电流课件

高考总复习/新课标
物理
经典品质/超越梦想
选修 3－ 2
第十章交变电流
考纲解读
1．考纲要求内容 (1)交变电流、交变电流的图象 (2)正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 (3)理想变压器 (4)远距离输电要求 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ ①不要求讨论交变电流的相位和相位差问题 ②只限于单相理想变压器说明
描述交变电流的物理量
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)， 2π 公式 T＝ . ω (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＝____或 f＝____.
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____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______． (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 ____ 相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的______． ②有效值和峰值的关系：E＝________，U＝________，I＝________.(适用于正弦交流电) (4)平均值：交变电流图象中波形与横轴________跟时间的比值．
答案知识点 1 一、 1．周期性变化 2．按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流二、 1．匀速转动 2．线圈平面与磁感线垂直的位置
知识点 2 1．(1)e＝Emsinωt 知识点 3 1 1．(3) f 1 T (2)最大值 (3)热量有效值 Em 2 Um 2 Im 2 (4)所围面积 (2)u＝Umsinωt (3)i＝I 本部分内容在高考中所占比例为 5%左右，在高考题中常以选择题的形式出现，题目难度中等．命题几率较大的知识点有交变电流的规律、有效值、变压器、远距离输电、图象．如 2014 年高考天津卷第 7 题、2013 年高考山东卷第 17 题、福建卷第 15 题、2015 年高考四川理综卷第 4 题，考查了交变电流的规律、有效值； 2014 年高考山东卷第 17 题、课标全国卷Ⅱ第 21 题、2013 年高考广东卷第 16 题、江苏卷第 8 题、2012 年高考天津卷第 6 题、广东卷第 15 题、江苏卷第 1 题，2015 年天津、海南卷第 10 题，考查了变压器； 2014 年高考福建卷第 16 题、浙江卷第 15 题考查了远距离输电．交变电流与电学其他知识、力学知识相联系，特别是带电粒子在交变电场中的运动问题，有时出现在高考压轴题中．

高考物理一轮交变电流理想变压器

高考物理一轮：交变电流、理想变压器主要知识点：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)峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值． E m ＝nBSω (3)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：E ＝E m 2，U ＝U m 2，I ＝I m2.1、如图，线圈在磁场中匀速转动产生交变电流，以下相关说法中正确的是（）A ．线圈在甲、丙图位置时，磁通量变化率最大B ．线圈在乙、丁图位置时，产生的电流最大C ．线圈经过甲、丙图位置时，电流的方向都要改变一次D ．线圈每转动一周，电流方向改变一次 2、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生的感应电动势为（V ），则如下说法中正确的是（） A ．此交流电的频率是100HzB ．t=0时线圈平面恰与中性面重合C ．如果发电机的功率足够大，它可使“220V100W ”的灯泡正常发光D ．用交流电压表测量的读数为 Vt e π100sin 2220=甲乙丙丁22203、如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ．那么( )．A ．线圈消耗的电功率为4 WB ．线圈中感应电流的有效值为2 AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πT tD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin 2πTt4、如图1所示，在匀强磁场中矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示，则( ) A.两次时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线、对应的线圈转速之比为C.曲线表示的交变电动势频率为25D.曲线表示的交变电动势有效值为105、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R ．线框绕与合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I 下列说法正确的是（）6、如图所示，有一矩形线圈，面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴OO ′以角速度ω匀速转动，从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( )．A ．通过电阻R 的电荷量Q ＝πNBS 22(R ＋r )B ．通过电阻R 的电荷量Q ＝NBS R ＋rC ．外力做功的平均功率P ＝N 2B 2S 2ω22(R ＋r )D ．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e ＝NBSωsin ωt7、如图所示为发电机结构示意图，其中N 、S 是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状．M 是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动．磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布．从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，图中能正确反映线框感应电动势e 随时间t 的变化规律的是( )．补充：求交变电流有效值的方法1．公式法：利用E ＝E m 2，U ＝U m 2，I ＝I m2计算，只适用于正余弦式交流电． 2．利用有效值的定义计算(非正弦式交流电) 在计算有效值“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍．1、如图所示为一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是( )．A ．5 2 AB ．5 AC ．3.5 2 AD ．3.5 A2、如图左所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图右甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是( )．A ．第一次灯泡两端的电压有效值是22U 0B ．第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶53、如图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO ′匀速转动，线框面积为S ，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D .二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是( )．A ．图示位置电流表的示数为0B ．R 两端电压的有效值U ＝ω2NBSC ．一个周期内通过R 的电荷量q ＝2BS /RD ．交流电流表的示数I ＝ω2R NBS4、一个电热器接在10V 的直流电源上，在ts 内产生的焦耳热为Q ，今将该电热器接在一交流电源上，它在2ts 内产生的焦耳热为Q ，则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是（） A ．最大值是V ，有效值是10V B ．最大值是10V ，有效值是V C ．最大值是V ，有效值是5VD．最大值是20V ，有效值是V5、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )．A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R巩固练习：21025252101、如图，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。

2019高考物理知识点之交变电流

高考物理知识点之交变电流考试要点基本概念一、交变电流的产生 1. 正弦交流电的产生当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就有交流电产生．如图所示．设矩形线圈abcd 以角速度ω绕oo ' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．此时，线圈都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零．经过时间t 线圈转过ωt 角，这时ab 边的线速度v 方向跟磁感线方向夹角等于ωt ，设ab 边的长度为l ，bd 边的长度为l'，线圈中感应电动势为tlBl e ωωsin 22'=，对于N 匝线圈，有t NBS e .sin .ωω=或者写成t E e m .sin .ω=（ωωm m N NBS E Φ==. 叫做电动势的最大值。

）由上式，在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的．根据闭合电路欧姆定t RE R e i mωsin ==2．中性面——线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫中性面．应注意：①中性面在垂直于磁场位置．②线圈通过中性面时，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，转动一周线圈两次通过中性面，一周里线圈中电流方向改变两次． 3．正弦交流电的图象矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动，线圈里产生正弦交流电．当线圈从中性面开始转动，在一个周期中：在t （0，T /4）时间内，线圈中感应电动势从0达到最大值E m ．在t （T /4，T /2）时间内，线圈中感应电动势从最大值E m 减小到0．在t （T /2，3T /4）时间内，线圈中感应电动势从0增加到负的最大值-E m ．在t （3T /4，T ）时间内，线圈中感应电动势的值从负的最大值-E m 减小到0．电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化规律相同，如图所示．二、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。

高考物理真题分类汇编第十一章交变电流

第十一章交变电流11.1交变电流的瞬时值11.2交流电的四值11.3由图像求有效值11.4变压器11.5自耦变压器11.6含变压器电路11.7远距离输电11.1交变电流的瞬时值1991全国19.一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感生电动势e 随时间t 的变化如图所示.下面说法中正确的是 (A)t 1时刻通过线圈的磁通量为零 (B)t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 (C)t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 (D)每当e 变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大（2005全国卷Ⅱ）20．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd ，以恒定的角速度绕ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与ab 垂直。

在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd 边离开纸面向外运动。

若规定由a →b →c →d →a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线是（） 1992全国9．交流发电机在工作时的电动势为e ＝ε0sinωt ，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为(A)ε0sin2ωt (B)2ε0sin2ωt (C)ε0sinωt/2 (D)2ε0sinωt/2 （2010海南1．）1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端，由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈。

此项发明是A ．新型直流发电机B ．直流电动机C ．交流电动机D ．交流发电机 1994全国23.如图19-13所示,一个面积为s 的矩形线圈在匀强磁场中以一条边为转轴作匀速运动,磁场方向与转轴垂直，线圈中感应电动势e 与时间t 的关系如图所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出，（1）求磁感应强度B ？（2）在t=T/12时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角为多少？ABCDBa bc（2011天津4）．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1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则A．t =0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t =0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势的频率为100Hz11.2交流电的四值2012广东19.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt （V ），对此电动势，下列表述正确的有A.最大值是V B.频率是100Hz C．有效值是V D.周期是0.02s1980全国 4.把220伏特的交流电压加在440欧姆的电阻上,在电阻上:(1)电压的有效值为220伏特,电流的有效值为0.5安培. (2)电压的最大值为220伏特,电流的有效值为0.5安培. (3)电压的有效值为220伏特,电流的最大值为0.5安培. (4)电压的最大值为220伏特,电流的最大值为0.5安培.（2005上海物理卷）2B ．正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的．线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为＿＿＿＿V ，频率为＿＿＿＿Hz ．2012全国19.一台电风扇的额定电压为交流220V 。

第十三章交变电流(高中物理基本概念归纳整理)完整版4

叫最大值
m
二.交变电流的产生 2.交变电流的图像：
e εm
0
i im t0
u um t0
Ф
Фm
t0
t
e m sin t
i
e Rr
Im
sin t
u iR Um sin t t m cost
3.正弦交流电：按正弦规律变化的交流电叫正(余)弦交流电。
二.交变电流的产生 4.特殊位置
当v//B时，不产生感应电动势，电流瞬时值为零，称为中性面(垂直面)。此时：B⊥S，Ф最大，ε＝0，ΔФ/Δt=0，线圈每经过中性面一次电流方向改变一次，一个周期改变两次。
n1 n2
I线 I1
P4
P3
P2
P
P1 P U4I4
n3 n4
I4 I线
⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比
⑦变压器电压、频率由输入端决定，变压器电流、功率由输出端决定
⑧用电器叫负载，增加负载，电阻变小，增加负载电阻，电阻变大
八.几种常见变压器
自耦变压器：
虽然分压式电路也可以改变电压，但自耦变压器与之相比有两个优点：一是能量几乎不损失，二是不仅能降压还能升压。
互感器：
第十三章交变电流
一.直流与交流
1.直流电流(DC)：方向不随时间变化的电流称为直流电流，大小和方向都不
随时间变化的电流称为恒定直流。例如：干电池供电的电路。
2.交变电流(AC)：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简
称交流。例如：家用照明电路。
注意：
①交变电流经过处理，能转换成直流，例如充电头充电；直流经过逆变器
,Um
ImR
注意：电容器存在耐压值，在交流电路中电容器的耐压值要大于电压的最大值，否则电容器就可能被击穿。。

高中物理交变电流分类整理及解析

高中物理交变电流分类整理及解析一、关于交流电的变化规律【例1】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T ，边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r ＝1Ω，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO /匀速转动，角速度为ω＝2πrad ／s ，外电路电阻R ＝4Ω，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值．（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600时的即时感应电动势．（3）由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势．（4）交流电电表的示数．（5）转动一周外力做的功．（6）61周期内通过R 的电量为多少？解析：（1）感应电动势的最大值，εm ＝NB ωS ＝100×0．5×0．12×2πV=3．14V（2）转过600时的瞬时感应电动势：e ＝εm cos600=3．14×0．5 V ＝1．57 V （3）通过600角过程中产生的平均感应电动势：=N ΔΦ/Δt=2．6V （4）电压表示数为外电路电压的有效值： U=rR +ε·R ＝2143⋅×54=1．78 V （5）转动一周所做的功等于电流产生的热量 W ＝Q ＝（2mε）2（R 十r ）·T＝0．99J（6）61周期内通过电阻R 的电量Q ＝I ·61T ＝R ε61T ＝()6/60sin 0r R T NBS +＝0．0866 C【例2】磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图所示。

已知一台单相发电机转子导线框共有N 匝，线框长为l 1，宽为l 2，转子的转动角速度为ω, 磁极间的磁感应强度为B 。

导出发电机的瞬时电动势E 的表达式。

现在知道有一种强永磁材料铵铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强度可以增大到原来的K 倍，如果保持发电机的结构和尺寸，转子转动角速度，需产生的电动势都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝? (2002年，安徽)解：如图所示，有V=ωl 2/2二、表征交流电的物理量【例3】. 交流发电机的转子由B ∥S 的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V ，那么当线圈转过30°时交流电压的即时值为＿＿V 。