高考物理一轮复习 10-1 交流电的产生及描述全程
高考物理(人教版)一轮复习课件：10-1交流电的产生及描述
[解析]
Em 最大值Em＝50V，有效值为E＝ ＝25 2 2
1 V，频率为50Hz，周期为T＝ ＝0.02s，所以C、D正 f 确。
考点自清 1．瞬时值：反映 交变电流的大小和方向。 热效应 2．有效值：根据电流的 来规定的，即在同一周 期内，跟某一交流电使用同一电阻产生相等热量的直流电的 数值。
热点透析
热点综述：交变电流的产生、函数表达式、有效 值、周期和频率、图象等是高考的必考考点。变压器的 原理、变压公式和常用变压器、电能的输送是高考的重 要考点。 命题透视：高考对交变电流的产生、描述与图象的 考查一般为选择题，通过图象、动态电路、电能输送等 考查变压器及其相关知识。
名师点拨：理解交变电流产生过程，知道交变电流 的函数表达式和对应的交变电流图象，掌握交变电流有 效值的意义和相关计算，知道交变电流的周期和频率。 理解掌握变压器的原理、变压公式和理想变压器的能量 关系，了解常用变压器。能够画出电能输送的示意图， 分析解决电能输送的相关问题。
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。
描述交流电的物理量
热身体验 2．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50 2V C．有效值是25 2V
[答案] CD
)
B．频率是100Hz D．周期是0.02s
不同时刻
正弦交流电的有效值与最大值之间的关系：
Em Um I m E＝ U＝ 2 ， I＝ 2 ， 2 。
3．周期和频率：描述交变电流变化 快慢 的物理量。 (1)周期：完成 一次周期性 变化所需的时间。 (2)频率：在 1s 内完成周期性变化的 次数 。
归纳领悟 (1)交变电流的有效值是根据电流的热效应由同时间、同 电阻、同热量的直流电流来确定的；交变电流的平均值是根 据法拉第电磁感应定律中的平均感应电动势计算的。
【名师一号】2014高考物理一轮 10-1交变电流的产生和描述双基练 新人教版
2014名师一号高考物理一轮双基练：10-1交变电流的产生和描述A级双基达标1.练图10－1－1一个矩形线圈绕与匀强磁场垂直的OO′轴逆时针转动，线圈的两条引线分别与A、B两半圆铜环相连，两个铜环通过滑动电刷连入电路，电路中仅有一个电阻R.如练图10－1－1所示，在线圈转动过程中，通过R的电流( )A．大小和方向都不断变化B．大小不断变化，方向从A→R→BC．大小和方向都不变D．大小不断变化，方向从B→R→A解析线圈中产生交流电，由于电刷交替与两铜环接触，流过R的电流方向不变．根据右手定则可知，通过R的电流方向是B→R→A.答案 D2．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(如练图10－1－2①所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如练图10－1－2②所示．若图①、②中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是( )练图10－1－2A．第一次，灯泡两端的电压有效值是U0/2B ．第二次，灯泡两端的电压有效值是3U 0/2C ．第一、第二次，灯泡的电功率之比是2:9D ．第一、第二次，灯泡的电功率之比是1:5解析 电源①有效值U ＝22U 0，A 项错．电源②U ′2R ·T ＝2U 02R·T 2＋U 20R ·T 2，U ′＝ 52U 0，B 项错．P ＝U 2R ，则两次功率之比P P ′＝U 2U ′2＝12U 2052U 20＝15.即只有D 项正确．答案D 3.练图10－1－3将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，边长为l ，它在磁感应强度为B 、方向如练图10－1－3所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n ，导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路中有额定功率为P 的小灯泡并正常发光，电路中除小灯泡外，其余部分的电阻不计，小灯泡的电阻应为( )A.2πl 2nB 2PB.2πl 2nB 2PC.l 2nB 22PD.l 2nB 2P解析 单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式交流电，则电动势的最大值E m ＝Bl 2ω＝2πnBl 2，其有效值E ＝E m2＝2πnBl22，计算小灯泡的额定功率P 要用其有效值，即P ＝E 2R ，R ＝E 2P ＝2πBnl 22P，故只有B 选项正确．答案 B4．在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如练图10－1－4①所示，产生的交变电动势的图象如练图10－1－4②所示，则( )练图10－1－4A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01 s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311 VD．线框产生的交变电动势频率为100 Hz解析由图象知，该交变电流电动势峰值为311 V，交变电动势频率为f＝50 Hz，C、D 项错；t＝0.005时，e＝311 V，磁通量变化最快，t＝0.01 s时，e＝0，磁通量最大，线圈处于中性面位置，A项错，B项对．答案 B5.练图10－1－5如练图10－1－5所示的电路中，A是熔断电流I0＝2A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin314t V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )A ．1102 ΩB ．110 ΩC ．220 ΩD ．220 2 Ω解析 该交变电流电动势的有效值为U ＝22022 V ＝220 V ，故电阻的最小阻值R min ＝UI 0＝2202Ω＝110 Ω. 答案 B 6.练图10－1－6(多选题)如练图10－1－6所示，闭合的矩形导体线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，沿着OO ′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈匝数为n ，ab 边的边长为l 1，ad 边的边长为l 2，线圈电阻为R ，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )A ．线圈中感应电流的方向为abcdaB ．线圈中的感应电动势为2nBl 2ωC ．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大D ．线圈ad 边所受安培力的大小为n 2B 2l 1l 22ωR解析 当线圈转到图示的位置时，由右手定则可知线圈中感应电流的方向为adcba ，故A 项错误；当转到图示的位置时产生的电动势最大，由法拉第电磁感应定律可得，穿过线圈的磁通量的变化率最大．此时电动势的大小为E ＝2nBl 2ωl 12＝nBl 1l 2ω，B 项错误，C 项正确；线圈此时的感应电流大小为：I ＝E R ＝nBl 1l 2ωR，所以ad 边所受的安培力的大小为：F ＝nBIl 2，代入I 可得：F ＝n 2B 2l 1l 22ωR，D 项正确．答案 CD 7.练图10－1－7如练图10－1－7所示，线圈abcd 的面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R ＝9 Ω，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：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)线圈转过130 s 时，电动势的瞬时值多大？(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少？解析 (1)e ＝E max sin ωt ＝nBS ×2πf sin2πft ＝100×1π×0.05×2π×30060sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π×30060t V ＝50sin10πt V.(2)当t ＝130s 时，e ＝50sin ⎝⎛⎭⎪⎫10π×130V ＝43.3 V.(3)电动势的有效值为E ＝E max 2＝502V ＝35.4 V ，电流表示数I ＝ER ＋r ＝35.49＋1A ＝3.54 A ， 电压表示数U ＝IR ＝3.54×9 V＝31.86 V. 答案 (1)e ＝50sin(10πt ) V (2)43.3 V(3)31.86 V 3.54 AB 级 能力提升1.练图10－1－8(多选题)如练图10－1－8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 t VD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t Wb 解析 线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正(或余)弦式交变电流，因为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，所以瞬时电动势表达式e ＝E m cos ωt ，当转过60°时e ＝E m cos60°＝E m 2，而i ＝e R ＝E m22 Ω＝E m 4 Ω＝1 A ，所以E m ＝4 V ．故电动势有效值E ＝E m2＝2 2 V ，则线圈消耗功率P ＝E 2R ＝2222W ＝4 W ，则选项A 正确；线圈中感应电流的有效值I ＝E R ＝222A＝ 2 A ，则选项B 错误；因为E m ＝4 V ，所以e ＝E m ·cos ωt ＝4cos ⎝⎛⎭⎪⎫2πT t V ，则选项C 正确；因为E m ＝BS ·2πT ，所以Φm ＝BS ＝E m ·T 2π＝2Tπ，所以任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝Φm ·sin ωt ＝2T πsin ⎝⎛⎭⎪⎫2πTtWb ，所以选项D 错误．答案 AC 2.练图10－1－9如练图10－1－9所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R .t ＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在向纸面外转动，则( )A ．线圈中电流的瞬时值表达式为i ＝BS ωRcos ωtB ．线圈中电流的有效值I ＝BS ωRC ．线圈中电流的有效值I ＝2BS ω2RD ．线圈消耗的电功率P ＝BS ω2R解析 回路中感应电动势最大值E m ＝BS ω，电流最大值I m ＝E m R ＝BS ωR，t ＝0时为中性面，故瞬时值表达式i ＝BS ωR ·sin ωt .电流的有效值I ＝I m 2＝2BS ω2R ，P ＝I 2R ＝B 2ω2S 22R ，故A 、B 、D 项错误，C 项正确．答案 C3．(多选题)(2013·宝鸡质检)如练图10－1－10所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦式交流电的图象如图线b 所示，以下关于这两个正弦式交流电的说法正确的是( )练图10－1－10A ．在图中t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B ．线圈先后两次转速之比为3:2C ．交流电a 的瞬时值表达式为u ＝10sin5πt (V)D ．交流电b 的最大值为5 V解析 t ＝0时刻穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故电压为零，A 项错．读图得两次周期之比为2:3，由角速度ω＝2πT得角速度与周期成反比，故B 项正确．读图得a 的最大值为10 V ，ω＝5π，由交流电感应电动势瞬时值表达式e ＝E m sin ωt (V)(从中性面开始计时)得，u ＝10sin5πt (V)，故C 项正确．交流电的最大值E m ＝nBS ω.所以根据两次角速度ω的比值可得，交流电b 的最大值为23×10 V＝203V ，故D 项错．答案 BC 4.练图10－1－11如练图10－1－11所示，间距为L 的光滑水平金属导轨，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一端接阻值为R 的电阻．质量为m 的导体棒放置在导轨上，其电阻为R 0.在拉力F 作用下从t ＝0的时刻开始运动，其速度随时间的变化规律为v ＝v max sin ωt ，不计导轨电阻．求：(1)从t ＝0到t ＝2πω时间内电阻R 产生的热量；(2)从t ＝0到t ＝π2ω时间内拉力F 所做的功．解析 (1)导体棒产生的感应电动势E ＝BLv ＝BLv max sin ωt ，是正弦交变电流． 其有效值：E ＝E max 2＝BLv max2，在Δt ＝2πω＝T 的时间内产生的热量Q ＝I 2RT ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋R 02R 2πω＝πRB 2L 2v 2max ωR ＋R 02.(2)从t ＝0到t ＝π2ω的时间是14周期，这段时间内棒的速度由0增至v max ，外力F 做的功转化为棒的动能和在R 及R 0上产生的热量，由能量守恒定律得：W 外＝12mv 2max ＋Q ′，Q ′＝E 2R ＋R 0·π2ω＝πB 2L 2v 2max4ωR ＋R 0，所以这段时间外力F 所做的功 W ＝12mv 2max ＋πB 2Lv 2max 4ωR ＋R 0. 答案 (1)πRB 2L 2v 2max ωR ＋R 0(2)12mv 2max ＋πB 2L 2v 2max 4ωR ＋R 0 5．电压u ＝1202sin ωt V ，频率为50 Hz 的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u 0＝60 2 V 的霓虹灯的两端．(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为116s) 解析 (1)如练答图10－1－1所示，画出一个周期内交变电流的u －t 图象，其中阴影部分对应的时间t 1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t 1.练答图10－1－1当u ＝u 0＝60 2 V 时， 由u ＝1202sin ωt V 求得t 1＝1600s. 再由对称性知一个周期内能发光的时间：t ＝T －4t 1＝150 s －4×1600 s ＝175s ， 再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：t ＝3 6000.02×175s ＝2 400 s.(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有1300s(如图中t2＋t3那段时间)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为116 s远大于1300s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．答案(1)2 400 s(2)见解析11。
2011届高考物理一轮复习 10-1 交流电的产生及描述全程课件
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第10章 交流电及传感器
考
《
点
走
体 验
向 高 考
》
高
考
总 复
习
·
题
型 设
人 教 版
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
考
2．交流电的变化规律
《
点 体 验
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
点 体 验
从某次经过中性面开始计时，则e＝NBSωsinωt，用Em表 示峰值，则Em＝NBSω，电流i＝ ＝
走 向 高 考 》
高
考
总
复
习 题
·
型 设
人 教 版
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
考点精析
考
《
点 体 验
1．交变电流的产生
走 向
当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的
·
题
型 设 计
和交变电流的 频率 都有关系，线圈自感系数越 大 、 交变电流的频率越高，感抗也越大． 电 感 的 作 用 是 “ 通
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化
考
《
点 规律相同，如图所示．
体 验
走 向 高 考
高考物理一轮复习 10-1交变电流的产生和描述课件
图 10－1－6
A．4 2 A C．5 A
B． 4 A D．5 2 A
2
解析：多用电表的读数为有效值，由 I T (3 2) R 得 I＝5 A. 2
2
RT＝
8 2 T R ＋ 2 2
答案：C
题型分类
学方法
考点分类 点点击破
题型一
交变电流的产生及变化规律
1.变化规律(线圈从中性面位置开始计时) 规律 物理量 函数 图象
交变电流的产生和描述
知识梳理 一、交变电流、交变电流的图象 1．交变电流 (1)定义： 1 周期性 变化的电流． 大小和方向随时间做□
(2)图象： 如图 10－1－1 甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流．
甲
乙
丙
丁
图 10－1－1
2．正弦交流电的产生和图象 2 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕□ 匀速转动． (2)图象：如图 10－1－2 甲、乙所示．
甲 图 10－1－9
垂直
磁场方向的轴
甲
乙
图 10－1－2
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 3 一次周期性 变化(线圈转一 (1)周期 T： 交变电流完成□ 2π 周)所需的时间，单位是秒(s)．公式：T＝ ω . (2) 频 率 f ： 交 变 电 流 在 1 s 内 完 成 周 期 性 变 化 的 4 □
π i＝Imaxcos4＋ωt，选项
D 正确．
答案：D
变式训练 1 (多选题)[2013· 山东理综]图 10－1－9 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 生的交流电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确 的是( )
高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)10-1 交变电流的产生和描述课件(含13高考、14模拟)
电流图象
有效值 1 U＝ Um 2 Um U＝ 2 U＝ t1 Um T
1 2 U1＋U2 2 2
U＝
(2012· 全国大纲高考 )一台电风扇的额定电压为 交流 220 V．在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一 段时间内的工作电流 I 随时间 t 的变化如图 10－1－7 所示． 这 段时间内电风扇的用电量为( )
3．正弦式交变电流的图象(如图 10－1－2 所示)
图 10－1－2
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(线圈转动一周) 2π 所需的时间 ，单位是秒(s)．公式表达式为 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) . 1 1 (3)周期和频率的关系：T＝ 或 f＝ . f T
瞬时值
根 据 电 对正弦、 余 (1) 通 常 所 说 的 交 变 电 流 的 电 流的热 弦 交 变 电 压、电流，交流电表的读 数，保险丝的熔断电流值，电 器设备铭牌上所标的电压、电 流值都是指交变电流的有效值 (2) 求 解 交 变 电 流 的 电 热 问 题 时，必须用有效值来进 行计算
效应(电 流 有效值 流通 过 电 阻 产生的 热量)进 行定义 Em E＝ ， 2 Um U＝ ， 2 Im I＝ 2
2．电流变化规律和磁通量变化规律的对比
电流
i＝Imsin ωt Φ＝Φmcos ωt ＝BScos ωt 磁通量为最大值时，电流为零，线圈 位于中性面位置
磁通量
说明
3．由正弦交流电的图象可得到的信息 (1)交变电流的最大值． 1 (2)周期 T(频率 f＝ )． T (3)任意时刻线圈中产生的电流的大小和方向．
高考物理一轮复习 10.1 交变电流的产生和描述课件 新人教版
(2)中性面的垂面 线圈平面与磁感线平行，磁通量 Φ＝0，磁通量的变化率 ΔΔΦt 最大，感应电动势 e 最大，感应电流 i 最大，电流方向不 发生改变．
2．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)确定正弦交变电流的最大值，根据已知图象读出或由 公式 Em＝nBSω 求出相应最大值． (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转动，则 i－t 图象为正弦函数 图象，函数式为 i＝Imsinωt. ②线圈从垂直于中性面位置开始转动，则 i－t 图象为余 弦函数图象，函数式为 i＝Imcosωt.
电动势 ε＝Emsinωt＝ nBSωsinωt
u＝Umsinωt＝
电压
RR＋Emrsinωt
电流 i＝Imsinωt＝RE＋mr sinωt
特别提醒 只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴匀速转动，就产生正弦交流电，其变化规律与线圈的形状、 转动轴处于线圈平面内哪个位置无关．
1．两个特殊位置的特点 (1)中性面 线圈平面与磁感线垂直，磁通量 Φ 最大，磁通量的变化 率ΔΔΦt ＝0，感应电动势 e＝0，感应电流 i＝0，电流方向将发 生改变． 特别提醒 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变 一次，故线圈转动一周电流方向改变两次．
2．交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值 (1)瞬时值 交变电流某一时刻的值，它反映不同时刻交变电流的大小 和方向． (2)最大值 瞬时值的最大值，它反映的是交流电大小的变化范围．
(3)有效值 让交流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同 时间内产生的热量相等，则这一恒定电流的值(电流、电压)就 叫做这一交流的有效值． (4)平均值 其值可用法拉第电磁感应定律求解，即－E ＝nΔΔΦt .
2012届高考物理一轮复习课件10.1交流电的产生及描述
4 从中性面转过90时，感应电动势最大，故磁通量
Em 的变化率最大， ＝ ＝ Wb / s t N 10 BS 0.1 0.1 V＝20V 5由E＝N 得 E＝N T ＝100 t 0.05 4 U2 (4 2 ) 2 2 0.05 J＝ J 6 根据W＝ t 得，W＝ R 40 25
时间变化的图象如图1012所示.现把交流电加在 电阻为9Ω 的电热丝上,下列判断正确的是( )
图1012
A．线圈转动的角速度＝100rad / s B．在t＝0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大 C．电热丝两端的电压U＝100 2V D．电热丝此时的发热功率P＝1800W
解析：由图可以看出该交变电流的周期T＝0.02s， 2 2 则角速度＝ = =100 rad / s, A错．t＝0.01s T 0.02 时刻，电压达到最大，则此时磁通量变化率最大， 磁通量为零，B错．电热丝两端电压为路端电压 R 9 UR U (U m / 2)V 90 2V , 则C 错． Rr 9 1 2 UR (90 2) 2 根据电功率公式P W 1800W 可知 R 9 D正确．
l' e＝2 Bl sin t BS sin t , 对于N 匝线圈，有e＝ 2 NBS sin t 或者写成e＝Em sin t ( Em＝NBS＝N m 是最大值． )由上式，在匀强磁场中，绕垂直于磁感线 的轴做匀速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦 e Em 规律变化的．根据闭合电路欧姆定律i＝ ＝ sin t R R
3．描述交变电流的"四值"
1 瞬时值：e＝Em sin t，i＝I m sin t (从中性面开始计时) 2 峰值：Em＝NBS，I m＝Em / R
高考物理一轮复习交流电的产生及描述知识点
高考物理一轮复习交流电的产生及描述知识点电流方向随时间作周期性变化的为交流电，下面是交流电的产生及描述知识点，希望对大家有帮助。
一、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)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线。
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=2π/ω(2)频率(f)：交变电流在1s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=1/f2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：e=Emsinωt.(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u=Umsinωt.(3)电流i随时间变化的规律：i=Imsinωt.其中ω等于线圈转动的角速度，Em=nBSω.三、正弦交变电流的产生及变化规律1.两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，=0，e=0，i=0，电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ=0，最大，e最大，i 最大，电流方向不改变.2.解决交变电流图象问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关.(2)注意峰值公式Em=nBSω中的S为有效面积.(3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置求特征解. 小编为大家提供的高考物理一轮复习交流电的产生及描述知识点就到这里了，愿大家都能努力复习，丰富自己，锻炼自己。
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走 向 高 考
》
都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零．经过时间t
高 考
总
题
线圈转过ωt角，这时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹
·
复 习
型 设 计
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e＝2Bl
ωsinωt
＝
人 教 版 物
理
Bsωsinωt.
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，线圈转过
考
《
点 体 验
时间，ωt＝ ，ab边和cd边都垂直切割磁感线， sinωt＝1，线圈中感应电动势最大，用Em来表示，Em＝
走 向 高 考 》
BSω，则e＝Emsinωt.
高 考 总
复
题
·
习
型 设 计
人
教
路 端 电 压 u ＝ iR ＝ ImRsinωt ， 令 Um ＝ ImR ， 则 u ＝
走 向 高 考
》
均值是根据法拉第电磁感应定律中的平均感应电动势计算
高 考
总
的．
题
·
复 习
型 设 计
(2)在进行具体的计算，如求电路中的电功率、产生 的热量或保险丝的熔断电流时，应该使用有效值；求通过
人 教 版 物
理
某导体横截面的电荷量时应该用电流的平均值；在纯电阻
课 电路中运用欧姆定律时，可使用有效值或瞬时值．
高 考
总
题 型 设 计
向． 2．有效值：根据电流的 热效应 来规定的，即在
同一周期内，跟某一交流电使用同一电阻产生相等热量的
·
复 习 人 教 版 物
理
直流电的数值．
课
正弦交流电的有效值与最大值之间的关系：
后
强
化
作
业
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第10章 交流电及传感器
3．周期和频率：描述交变电流变化 快慢 的 物 理
·
习
型 设
人 教 版
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
考
《
点 体 验
温故自查
走 向
1．电感对 恒定 电流没有影响，对变化的电流有阻碍
高 考
》
其变化的作用，对交变电流也有阻碍作用，电感对交变电
高 考
流阻碍作用的大小，用 感抗来表示，感抗与线圈自感系数
题
·
总 复 习
型 设 计
考
《
点 量．
体
验
(1)周期：完成 一次周期性 变化所需的时间．
走 向 高 考
》
(2)频率：在1s内完成周期性变化的次数．
高 考
总
复
题
·
习
型 设
人 教 版
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
考点精析
考
《
点 体 验
(1) 交 变 电 流 的 有 效 值 是 根 据 电 流 的 热 效 应 由 同 时 间、同电阻、同热量的直流电流来确定的；交变电流的平
和交变电流的 频率 都有关系，线圈自感系数越 大 、 交变电流的频率越高，感抗也越大． 电 感 的 作 用 是
考
《
点 体 验
从某次经过中性面开始计时，则e＝NBSωsinωt，用Em表 示峰值，则Em＝NBSω，电流i＝ ＝
走 向 高 考 》
高
考
总
复
题
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型 设
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计
物
理
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第10章 交流电及传感器
考点精析
考
《
点 体 验
1．交变电流的产生
走 向
当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的
高 考
》
轴匀速转动时，闭合线圈中就有交流电产生．如图所示．
高 考
总
题
关于中性面：①中性面在垂直于磁场位置．②线圈
复 习
·
型 设 计
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，
人 教 版 物
理
线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中
课 性面，故一周内线圈中电流方向改变两次．
版 物 理
Umsinωt.
课
如果线圈从对应图位置开始转动，电路中感应电动
后 强
势、感应电流和路端电压将按余弦规律变化e＝
化
作 业
Emcosωt，i＝Imcosωt，u＝Umcosωt.
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第10章 交流电及传感器
3．正弦交流电的图象
考
《
点
走
体 验
向 高 考
》
高
考
总
复
题
·
习
型 设
人 教 版
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化
考
《
点 规律相同，如图所示．
体 验
走 向 高 考
》
高
考
总
复
题
·
习
型 设
人 教 版
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
考
《
点
走
体
验
温故自查
向 高 考
》
1．瞬时值：反映 不同时刻 交 变 电 流 的 大 小 和 方
总
，线圈中就会产生正
复 习
·
人 教 版 物 理
(1)线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大 ，
课 磁通量的变化率为零，感应电动势为零．
后
强
(2)线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一
化
作 业
次 中性面
，电流的方向就改变一次．
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第10章 交流电及传感器
3．变化规律：N匝面积为S的线圈以角速度ω转动，
课 定义进行计算．
后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
(4)现实中有效值应用较多，如交流用电器铭牌上标
考
《
点 体 验
明的额定电压或额定电流、交流电表测出来的电流或电压 值都是有效值．一般不加特殊说明，提到交流电的电流、
走 向 高 考
》
电压、电动势时，都是指有效值.
高 考
总
复
题
第10章 交流电及传感器
考
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点
走
体 验
向 高 考
》
高
考
总 复
题
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习
型 设化 作 业
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第10章 交流电及传感器
考
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点
走
体
验
温故自查
向 高 考
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1．交变电流的产生：将线圈置于 匀强磁场 中，并绕
高 考
垂直磁感线的轴 匀速转动
题
型 (余)弦交变电流．
设
计
2．中性面：
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第10章 交流电及传感器
考 点
(3)交变电流的最大值Im＝
当交变电 《 走
体
验 流是正(余)弦规律时，有效值
向
某段时间内交变
高 考
》
高
电流的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平
考 总
复
题
型 均值，在
设
时间内
习
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一个周期T内的平均电
人 教
版
计
物
动势为零；对非正弦交流电的有效值，必须根据有效值的 理
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第10章 交流电及传感器
考
《
点
走
体 验
向 高 考
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高
考
总 复
题
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习
型 设
人 教 版
计
物
理
课 后 强 化 作 业
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第10章 交流电及传感器
2．交流电的变化规律
考
《
点 体 验
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