2027届新高考物理热点精准复习 交变电流的产生及描述

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正弦式交变电流的产生及规律基础梳理垂直1.最大发生改变中性面最大不改变两NωBSsinωt2.时间次数赫兹(Hz)NωBS相同热量典例精析命题视角正弦式交变电流的产生及规律【典例1】(中等)(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2Ω,则(

)A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1.0s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5s时,线圈中的感应电动势最大D.线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为e=4πcosπt(V)AD考点二交变电流四值的理解与应用基础梳理击穿电荷量典例精析命题视角1交变电流有效值的求解1.对有效值的理解(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。2.交变电流有效值的求解三法(2)定义法:对于非正弦式电流,计算有效值时要抓住“三同”,即“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”,列式求解时时间一般取一个周期或周期的整数倍。(3)能量守恒法:当有电能和其他形式的能转化时,可利用能量的转化和能量守恒定律来求有效值。【典例2】(中等)对同一个纯电阻发热原理的取暖器,先后通以图甲和图乙所示的交变电流,则先后两次取暖器的发热功率之比为(

)D命题视角2交变电流四值的综合应用【典例3】

(中等)(2025·杭州模拟)如图甲所示,匝数n=10匝的矩形线框在匀强磁场中绕中心轴线OO′以恒定的角速度转动,通过电刷与电路连接。已知线框的电阻r=2Ω,定值电阻R=8Ω,流过理想电表的电流随时间变化规律如图乙所示,下列说法正确的是(

)C易错警示交变电流“四值”应用的注意事项(1)在解答有关交变电流的问题时,要注意电路结构。(2)注意区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值,最大值是瞬时值中的最大值,有效值是以电流的热效应来等效定义的。(3)求解与电能、电热相关的问题时,一定要用有效值;而求解通过导体某横截面的电荷量时,一定要用平均值。考点三电感器和电容器对交变电流的作用电阻、感抗、容抗的比较基础梳理项目电阻感抗容抗产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对这个方向定向移动的电荷的反抗作用在电路中的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流(如交流)有阻碍作用(通直流、阻交流;通低频、阻高频)不能通直流,只能通变化的电流(通交流、隔直流)命题视角电感器和电容器对交变电流的作用【典例4】

(感抗及容抗的理解及应用·容易)(2025·北京卷)如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为E,A1、A2和A3是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是(

)A.闭合瞬间,A1与A3同时亮起B.闭合后,A2亮起后亮度不变C.稳定后,A1与A3亮度一样D.稳定后,电容器的电荷量是CE典例精析C【典例5】

(电感器和电容器在交流电中的应用·容易)有些电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,不希望其中混有太多的交流成分,这时可以采用如图所示的电路。为了尽量减小R2上的交流成分,下列正确的是(

)A.选用电容C小的电容器,选用自感系数L大的电感器B.选用电容C