2027届新高考物理热点精准复习交变电流的产生及描述

【学习目标】1.理解正弦式交变电流的产生过程，能正确书写交变电流的函数表达式。 2.理解并掌握交变电流图像的意义。 3.理解描述交变电流的几个物理量，会计算交变电流的有效值。 4.知道交流电“四值”在具体情况下的应用。考点一交变电流的产生及规律考点二交变电流有效值的理解与计算内容索引课时作业2027届新高考物理热点精准复习交变电流的产生及描述

考点一交变电流的产生及规律方向一两Emsin

ωtnBSω5.正弦交变电流的图像Emsin

ωt物理量函数表达式图像磁通量Φ=Φmcosωt=BScosωt

电动势e=____________=________________nBSωsin

ωtImsin

ωt物理量函数表达式图像电流

电压

Umsin

ωt1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。(

)2.线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。(

)3.线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流方向发生改变。(

)4.当从线圈垂直于中性面位置开始计时，产生的电动势按正弦规律变化，即e=Emsin

ωt。(

)✕✕√✕(2022·浙江1月选考)如图所示，图甲是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；图乙是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法中，正确的是(

)A.图甲中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B.图乙中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C.图甲中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D.图乙线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电例1A甲

乙【解析】图甲中细短铁丝被磁化之后，其作用相当于小磁针，根据其分布特点可以判断图甲中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场，A正确；而图乙中，根据细短铁丝的分布可知各处磁场的方向并不相同，因此图乙中线圈转动区域磁场不能视为匀强磁场，B错误；图甲中线圈只有在匀速转动时产生的电流才是正弦交流电，C错误；图乙中根据非匀强磁场及线圈放置位置的切割特点，可推断线圈匀速转动时不能产生正弦交流电，D错误。

例2B甲

乙

技能点拨

考点二交变电流有效值的理解与计算有效有效有效3.交变电流“四值”的理解与应用物理量物理含义表达式适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e=Emsinωt计算线圈某时刻的受力情况最大值(峰值)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的值(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(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(4)电表的读数为有效值平均值交变电流图像中图线与时间轴所围的面积与时间的比值计算通过电路中某截面的电荷量

例3

D

例4

C如图所示为一电流通过一电子元件后的波形图(曲线部分为正弦交流电的一部分)，则下列说法中，正确的是(

)A.这是一种交变电流B.电流的变化周期为0.03sC.电流通过100Ω的电阻时，电功率为100WD.电流通过100Ω的电阻时，一个周期内流经电阻的电荷量大于0.015C例5

D

技能点拨课时作业答案速对第十三单元第32讲交变电流的产生及描述题号1234567答案DBCDACDCCC题号891011答案BBDDD1.电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来达到减速目的，车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。某时刻磁极转到图示位置。下列说法中，正确的是(

)A.该时刻线圈中电流最大B.线圈中产生的电流是正弦交流电C.磁极再转过90°时，电流方向改变D.磁极再转过90°时，电流方向由Q指向P【解析】该时刻线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为0，线圈中电流为0，A错误；因车轮减速运动，则线圈减速转动，则线圈中产生的电流不是正弦交流电，B错误；磁极再转过90°时，电流方向不改变，C错误；磁极再转过90°时，电流方向由Q指向P，D正确。D

BC3.(人教版选择性必修第二册改编)如图甲是教学用发电机，转动圆盘上的摇把可以使位于磁铁内的线圈转动，将发电机的输出端接到示波器上(图中未画出)，匀速转动摇把时，在示波器上得到如图乙实线所示的电压随时间变化的图像。下列说法中，正确的是(

)A.线圈所在处的磁场为匀强磁场B.发电机的线圈内产生的是直流电C.当电压为0时，穿过线圈的磁通量为0D.该电压的有效值比图乙中虚线所示图像的电压有效值小甲

乙D【解析】由图乙可知，发电机的线圈内产生的是交流电，B错误；当电压为0时，穿过线圈的磁通量变化率最小，此时线圈应该处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，C错误；线圈所产生的电压不是按照正弦规律变化的，如果磁场是匀强磁场，产生的交流电应该是正弦交流电，所以线圈所在处的磁场不是匀强磁场，A错误；由图乙可知，该电压除了最大电压外，在其它任意时刻的电压都是小于虚线所示图像的电压的，所以该电压的有效值比图乙中虚线所示图像的电压有效值小，D正确。

ACD甲

乙

甲

乙C6.(2023·辽宁卷)如图所示，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。下列关于导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像，可能正确的是(

)甲

乙CA.

B.C.