高考综合复习交变电流专题复习
2025届高考物理一轮复习课件：第1讲+交变电流的产生和描述+(1)
1、交变电流有效值
i/A 5
交流电的有效值是根据电流的热效应规定的
遵循“三同原则”：同一个周期，同一个电阻， 相同的热量
0
t
-3
u U
m0
t
E
Em 2
0.707Em
I
Hale Waihona Puke Im 20.707Im
U
Um 2
0.707U m
直流（DC）电源有正负极，交流（AC)电源没有正负极
例1：如图所示的交变电流由正弦式交变电流的一半和反向脉冲电流组合而 成，则这种交变电流的有效值为（ C ）
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
e
2BL1
L2 2
sin t
BS
sin t
t=0
A(
B) θ
v⊥
中性面
B
D(C)
交变电流的产生和描述
2、正弦交变电流的产生和变化规律
最大值（峰值）
Em nBS nm
Im
Em Rr
Um ImR
Φ＝Φmcos ωt
e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt
e NBS sin t e E m sin t
例2：在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd。线圈cd边沿竖 直方向且与磁场的右边界重合。线圈平面与磁场方向垂直。从t＝0时刻起， 线圈以恒定角速度ω绕cd边沿如图5所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda 方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图
象为（ B ）
C
最大值： 电容器的耐压值
平均值： 求通过的电荷量 q It
有效值：（1）求电功、电功率、电热、电热功率
2025版高考物理一轮总复习学案 第13章 第31讲 交变电流的产生及描述
第十三章交变电流 电磁振荡和电磁波 传感器第31讲 交变电流的产生及描述名师讲坛·素养提升一、交变电流1．定义：大小和方向都随时间做______________的电流叫作交变电流。
2．图像：如图所示，图________________所示电流都属于交变电流，图______所示电流属于恒定电流。
周期性变化甲、乙、丙、丁戊二、正弦式交变电流的产生和变化规律1．产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕________磁场方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流。
注意：交变电流的种类有很多，但同时具备这三个条件才会产生正弦式交变电流：匀强磁场；线圈转轴和磁场垂直；匀速转动。
垂直2．中性面及其特点(1)定义：与磁场方向________的平面。
(2)特点①线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量________，磁通量的变化率为______，感应电动势为______。
②线圈转动一周，________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。
垂直最大零零2次3．图像：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性正弦面位置开始计时，其图像为________曲线，如图所示。
4．变化规律(线圈从中性面位置开始计时)(1)电动势e 随时间变化的规律：e ＝_____________。
(2)电压u 随时间变化的规律：u ＝_____________。
(3)电流i 随时间变化的规律：i ＝____________。
其中ω是线圈转动的__________，Em ＝____________。
E msin ωt U msin ωt I msin ωt 角速度nBSω三、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_____________变化，即线圈__________所需要的时间，单位是____________，公式T ＝________。
(2)频率(f )：交变电流在__________________________的次数，单位是________________。
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。
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。
2024全国高考真题物理汇编：交变电流章节综合
2024全国高考真题物理汇编交变电流章节综合一、单选题 1．（2024湖北高考真题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡1L 的电阻是灯泡2L 的2倍。
假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。
闭合开关S ，灯泡1L 、2L 的电功率之比12:P P 为（ ）A ．2︰1B ．1︰1C ．1︰2D ．1︰42．（2024浙江高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b 与频率为f 、电压为u 的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。
当S 接a 时，三个灯泡均发光，若（ ）A ．电容C 增大，L 1灯泡变亮B ．频率f 增大，L 2灯泡变亮C ．R G 上光照增强，L 3灯泡变暗D ．S 接到b 时，三个泡均变暗3．（2024北京高考真题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u 随时间t 变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V ，3W”的灯泡。
若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）A ．原线圈两端电压的有效值为B ．副线圈中电流的有效值为0.5AC ．原、副线圈匝数之比为1∶4D ．原线圈的输入功率为12W4．（2024广东高考真题）将阻值为50 的电阻接在正弦式交流电源上。
电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。
下列说法正确的是（ ）A ．该交流电的频率为100HzB ．通过电阻电流的峰值为0.2AC ．电阻在1秒内消耗的电能为1JD ．电阻两端电压表达式为π)V u t =5．（2024湖南高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。
某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。
已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻0R 。
当用户端接一个定值电阻R 时，0R 上消耗的功率为P 。
不计其余电阻，下列说法正确的是（ ）A ．风速增加，若转子角速度增加一倍，则0R 上消耗的功率为4PB ．输电线路距离增加，若0R 阻值增加一倍，则0R 消耗的功率为4PC ．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则0R 上消耗的功率为8PD ．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R ，则0R 上消耗的功率为6P6．（2024山东高考真题）如图甲所示，在-d ≤x ≤d ，-d ≤y ≤d 的区域中存在垂直Oxy 平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d 的正方形线圈与磁场边界重合。
高考物理二轮总复习课后习题 专题分层突破练 专题分层突破练10 恒定电流和交变电流 (2)
专题分层突破练10 恒定电流和交变电流A组基础巩固练1.(浙江6月选考)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流,用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。
下列说法正确的是( )A.送电端先升压再整流B.用户端先降压再变交流C.1 100 kV是指交变电流的最大值D.输电功率由送电端电压决定2.(多选)(湖南岳阳二模)某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障,为了检测断路的位置,实验小组设计了如图所示的电路,a、b、c、d、e 是滑动变阻器上间距相同的五个位置(a、e为滑动变阻器的两个端点)。
实验小组将滑动变阻器的滑片分别置于a、b、c、d、x(x是d、e间某一位置)、e进行测量,把相应的电流表示数记录在下表中。
已知定值电阻阻值为R,电源内阻和电流表内阻可忽略。
下列说法正确的是( )A.滑动变阻器cd间发生了断路B.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.85 AC.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.40 AD.若滑动变阻器未断路时,其电阻丝的总电阻为4R3.(山东烟台模拟)如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的接触点O点固定,P为电路与圆环良好接触的滑片,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑片P缓慢地从m点开始经n点移到q点的过程中,下列说法正确的是( )A.电压表和电流表的示数都一直变大B.灯L1先变暗后变亮,电流表的示数一直变小C.灯L2先变暗后变亮,电压表的示数先变大后变小D.电容器C所带的电荷量先减少后增多4.(多选)(山东临沂模拟)如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1,电路中R1=100 Ω、R2=15 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为15 Ω,图中电表均为理想交流电表,a、b间的电压如图乙所示,下列说法正确的是( )A.该交变电流的频率为50 HzB.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电压表的示数变大C.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电流表的示数变大D.滑动变阻器接入电阻最大时,电流表的示数为1 A5.(山东聊城二模)国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。
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。
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。
2024版高考物理一轮总复习专题十一交变电流第1讲交变电流的产生和描述课件 (1)
A.U＝U2m
C.U＞
2Um 2
【答案】D
B.U＝
2Um 2
D.U＜
2Um 2
【解析】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为U有效值＝
Um ＝ 2
22Um，由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都
不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效
值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则U＜ 22Um，故D正确.
2.有效值的计算方法
(1)公式法：利用E＝Em，U＝Um，I＝Im计算，只适用于正(余)弦式交
2
2
2
变电流.
(2)利用有效值的定义计算(非正弦式电流)：计算时“相同时间”至少取一
个周期或周期的整数倍.
例2 (2022年武汉一中模拟)如图是某一线圈通过的交流电的电流—时间
关系图像(前半个周期为正弦波形的12)，则一个周期内该电流的有效值为 ()
A.1×10－2 V
B.3.14×10－2 V
C.2×10－2 V
D.6.28×10－2 V
【答案】D
【解析】感应电动势最大值Em＝BSω＝BS·2πn＝6.28×10－2 V.
பைடு நூலகம்
3.[交变电流的图像]如图为某正弦式交变电流的图像，则该电流的瞬时值 表达式为( ) A.i＝10 2sin(100πt) A B.i＝10sin(10πt) A C.i＝20 2sin(50πt) A D.i＝20sin(100πt) A 【答案】D
() A.两线圈产生的电动势的有效值相等 B.两线圈产生的交变电流频率相等 C.两线圈产生的电动势同时达到最大值 D.两电阻消耗的电功率相等 【答案】B
【解析】根据E＝nΔΔΦt 两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不等，
交变电流(原卷版)—2025年高考物理一轮复习知识清单
交变电流线圈转动产生的交变电流的峰值及其表达式掌握正弦式交变电流的产生过程，知道中性面的特点，能正确书写交变电流的表达式；掌握描述交变电流的物理量，会计算交变电流的有效值，知道交流电“四值”在具体情况下的应用；掌握变压器的工作原理，掌握变压器的特点，并能分析、解决实际问题；掌握远距离输电的原理并会计算线路损失的电压和功率。
核心考点01交变电流一、交变电流 (3)二、交变电流的描述 (4)三、电感对交变电流的影响 (5)四、电容对交变电流的影响 (6)核心考点02 变压器及远距离输电 (6)一、变压器 (6)二、理想变压器的两类动态分析 (7)三、远距离输电 (8)核心考点03 电磁振荡与电磁波 (9)一、电场振荡 (9)二、振荡过程各物理量的变化规律 (10)三、对麦克斯韦电磁场理论的理解 (11)四、无线电波的发射 (11)五、无线电波的传播与接收 (11)核心考点04传感器 (12)一、传感器 (12)二、分类 (12)三、核心元件 (12)四、敏感元件 (12)01 一、交变电流1、定义大小和方向都随时间做 变化的电流，简称交流。
直流： 不随时间变化的电流。
和都不随时间变化的电流称为恒定电流。
2、产生条件在匀强磁场中，矩形线圈绕方向的轴匀速转动。
产生过程如下图所示，甲、丙位置时线圈中没有电流，乙、丁位置时线圈中电流最大，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。
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)。
中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场 时所在的平面，如上图中的甲、丙位置。
【注意】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，不是唯一方式。
任意形状的平面线圈在匀强磁场中绕平面内垂直于磁场的轴匀速转动均可产生正弦交流电。
3、两个特殊位置①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ=BS 达到最大值，e ＝0达到最小值，导体不切割，不产生电动势，ΔΦΔt＝0达到最小瞬时值，则i ＝0，电流方向将发生改变。
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。
高考物理一轮总复习课后习题 第13章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生及其描述 (4)
第十三章交变电流传感器第1讲交变电流的产生及其描述基础对点练题组一交变电流的产生及其变化规律1.(浙江嘉兴模拟)交流发电机发电过程的示意图如图所示,装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场,为了便于观察,图中只画了一匝线圈,线圈的AB边和CD边分别连接在滑环上,线圈在匀速转动过程中,下列说法正确的是( )A.转到图甲位置时,通过线圈的磁通量为0,此位置为中性面B.转到图乙位置时,线圈中电流方向发生改变C.转到图丙位置时,CD边切割磁感线,产生感应电流方向为D→CD.转到图丁位置时,线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率最大2.(湖南长沙二模)矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。
若轴线右侧没有磁场(磁场具有理想边界),如图所示。
设abcda方向为感应电流的正方向。
从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像,正确的是( )题组二描述交变电流的物理量3.(多选)如图甲所示,标有“220 V40 W”的电灯和标有“20 μF300 V”的电容器并联接到交流电源上,V为交流电压表。
交流电源的输出电压如图乙所示,闭合开关S,下列判断正确的是( )A.t=T时刻,V的示数为零2B.电灯恰正常发光C.电容器有可能被击穿D.交流电压表V的示数保持110√2 V不变4.(浙江卷)如图所示,虚线是正弦式交变电流的图像,实线是另一交变电流的图像,它们的周期T和最大值U m相同,则实线所对应的交变电流的有效值U满足( )A.U=U m2B.U=√2U m2C.U>√2U m2D.U<√2U m25.如图所示电路,电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上,且R1=R2=10 Ω,正弦式交变电流的表达式为u=20√2sin 100πt V,R1和理想二极管D(正向电阻为零,反向电阻为无穷大)并联,则R2的电功率为( )A.10 WB.15 WC.25 WD.30 W综合提升练6.(广东卷)下图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。
2024年高考物理模拟题分类汇编专题12交变电流
2024年高考物理模拟题分类汇编专题12交变电流A．交流电的周期为2t 0B．磁通量绝对值的最大值为022B S 时刻线框的感应电流为0D．该线框中交变电流的有效值为0033πB SRt 【解析】根据图像可知，磁感应强度的变化周期为03t ，根据法律的电磁感应定律可知，3t 0，故A 错误；磁感应强度的最大值为0B ，可知，磁通量绝对值的最大值错误；根据图像可知，t 0时刻磁感应强度的变化率最大，则该时刻的感应电动t 0时刻线框的感应电流达到最大，故C 错误；根据法拉第的电磁感应定律，可知，在002t 内，感应电动势随时间也呈现正弦式变化，在磁感应强度不变，穿过线框的磁通量不变，没有产生电磁感应现象，感应电动势为内，磁感应强度的函数方程为00002sinsin 2B B t B t t t ππ=-=-对上述函数求导，得到0'cosB B tt t ππ=-该段时间内的感应电动势的瞬时值为000cos S B S B e t t t t ππ∆==-∆01s ．时，线圈平面与磁场方向平行B．图甲所示时刻，穿过线圈的磁通量变化最快R 的功率为37210W ⨯．D．线圈的最大磁通量为25Wb 【解析】由图乙可知，001s t =．时，电流为0，则穿过线圈平面的磁通量最大，即线圈平面与磁场方向垂直，故A 错误；图甲所示时刻，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈平面的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化最慢，过B 错误；由图乙可知，通过电阻的电流的有效值的功率为237.210W P i R ==⨯，故C 正确；感应电动势的最大值为4002VNBS ω，m BS Φ=，20.02πω=,联立解得m 2Wb 5πΦ=，故D 错误。
A．变压器铁芯的磁阻率远小于空气的磁阻率B．在国际单位制中，磁阻的单位可以表示为222A s kg m ⋅⋅C．不考虑漏磁，图2所示的串联磁路满足E m =Φ(R m1+R m2)D．不考虑漏磁，在图3所示的并联磁路中，磁阻小的支路中磁感应强度一定大【答案】D【解析】变压器铁芯的磁阻率远小于空气的磁阻率，故A 正确；根据磁阻定律m mlR Sρ=磁阻的单位为m T A ；根据磁感应强度与磁通量的关系有B SΦ=,磁感应强度B 的单位为T，的单位为A，时间t 的单位为s，质量m 的单位为kg，长度l 的单位为m，面积S 的单，根据磁动势E m =NI，磁阻的单位可以表示为222A s kg m ⋅⋅，故B 正确；不考虑漏磁，图所示的串联磁路满足磁路欧姆定律E m =Φ(R m1+R m2)，故C 正确；不考虑漏磁，在图3所示的并联电路中，磁阻小的支路中磁通量大，但磁感应强度不一定大，因为磁感应强度与磁通量的比值有关，故D 错误。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第十二章 交变电流 传感器 课时规范练35 交变电流的产生及其描述
课时规范练35 交变电流的产生及其描述基础对点练1.(交变电流产生的图像分析)(湖北武汉模拟)矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示,下列结论正确的是( )A.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势最大B.在t=0.2 s和t=0.4 s时,电动势最小C.电动势的最大值是157 VD.在t=0.4 s时,磁通量变化率为零2. (交变电流的产生及描述)小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO',线圈绕OO'匀速转动,如图所示。
矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压( )A.峰值是e0B.峰值是2e0Ne0 D.有效值是√2Ne0C.有效值是√223. (交变电流的产生)如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d→aD.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力4. (交变电流的描述、四值问题)如图所示是某小型交流发电机的示意图,其矩形线圈的面积为S=0.03 m2,共有10匝,线圈总电阻为r=1 Ω,可绕与T的匀强磁场方向垂直的固定对称轴OO'转动;线圈处于磁感应强度为2√2π磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K、K'和电刷L、L'保持与阻值为9 Ω的外电路电阻R的连接。
在外力作用下线圈以恒定的角速度ω=10π绕轴OO'匀速转动。
则下列说法正确的是( )A.电阻R的发热功率是3.6 WB.交流电流表的示数是0.6 AC.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0.02 sD.如果将电阻R换成标有“6 V 3 W”的小灯泡,小灯泡能正常工作5.(有效值的理解)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下图所示,在相同时间内电阻产生热量最大的是( )6.(有效值的计算)如图所示是一交变电流的i-t图像,则该交变电流的有效值为( )A.4 AB.2√2 AC.83 AD.2√303A7.(多选)(交流电路及瞬时值表达式)理想电压表和理想电流表与两个相同的灯泡连成如图甲所示的电路,接在正弦式交流电源上,每个灯泡的电阻R=110 Ω。
《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第十二章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感含答案
《金版教程(物理）》2025高考科学复习解决方案第十二章交变电流电磁振荡与电磁波传感器第十二章核心素养提升[科学思维提炼]1．图像法：用图像描述交变电流的变化规律和电磁振荡的过程。
2．解析法：用表达式描述交变电流的变化规律。
3．等效法(1)旋转磁极式交流发电机产生正弦式交变电流的原理。
(2)从电流的热效应角度对交变电流有效值的定义。
(3)原线圈所在电路中含负载的变压器动态变化问题的分析思路。
4．分段法：根据定义，求解交变电流有效值的一般方法。
5．控制变量法：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验。
6．理想模型法：理想变压器的定义。
7．转换法(1)电压互感器、电流互感器实际测量的原理。
(2)高压输电的思想。
(3)传感器的应用原理。
8．分析法：从输送电能的基本要求以及线路功率损耗的表达式P＝I2r，到电能输送中关于降低输电损耗的两个途径的研究思路。
9．守恒的思想(1)不考虑变压器的能量损耗情况下，变压器传递能量过程中能量守恒。
(2)远距离输电中，交变电源的输出功率＝用户输入功率＋线路上损耗的功率。
10．程序法(1)理想变压器动态变化问题、远距离输电动态变化问题的一般分析思路：根据两个决定关系和一个守恒关系进行推导、分析——①原线圈两端的电压U1和匝数比决定副线圈两端的电压U2；②副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入；③能量在传递过程中总量守恒。
(2)传感器应用的一般模式和一般的工作过程。
11．对比法：电磁波的特性与机械波的特性的对比，电磁波谱各波段特性的分析。
[素养提升集训]一、选择题(本题共7小题)1.如图所示是一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁体的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。
M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转动轴旋转。
磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的磁场。
若从图示位置开始计时，当线框绕固定转动轴匀速转动时，下列图像中能正确反映线框中感应电动势e随时间t变化规律的是()答案 D解析因发电机的两个磁极N、S呈半圆柱面形状，磁极间的磁感线呈辐向分布，线框与磁感应线垂直的两边所在处的磁感应强度的大小相等，故线框在磁场中转动时垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小不变，A、B错误；线框越过竖直方向的空隙段后，线框切割磁感线产生的感应电动势的方向发生变化，故C错误，D正确。
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。
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高考综合复习交变电流专题复习Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】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 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间的比值计算通过电路截面的电荷量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. 02s，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= s时，e有最大值D．交变电流的周期是 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，。
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 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 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。