高中物理交变电流知识点总结
高中物理必备知识点 交变电流总结
交变电流、电磁振荡和电磁波[内容和方法]本单元内容包括交流电、正弦交流电的图象、最大值、有效值、周期与频率、振荡电路，电磁振荡、电磁场，电磁波，电磁波的速度等基本概念，以及交流发电机及其产生正弦交流电的原理，变压器的原理，电能的输送方法、LC电路产生的电磁振荡的周期和频率等。
本单元涉及到的基本方法有利用空间想象的各种方法理解正弦交流电的产生原因和电磁振荡的物理过程，运用图象法理解并运用它来解决交流电和电磁振荡的判断、计算问题。
从能量转化的观点出发来理解交流电的有效值问题和电磁振荡问题。
[例题分析]在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不能从能的转化的角度理解有效值，致使出现乱套公式的问题；由于初始条件不清，对电磁振荡物理过程判断失误；不善于运用两个图象对一个物理过程进行动态分析。
例1如图12－1所示，矩形线圈在外力的作用下，在匀强磁场中以ω=200πrad/s的角速度匀速转动，线圈的面积为100cm2，匝数n=500匝，负载电阻R=30Ω，磁场的磁感强度B=0.2T。
交流电压表的示磁力矩的大小。
【错解分析】错解一：错解二：解得M=8.66 N·m错解一中用电流的有效值计算某一瞬间线圈的电磁力矩是错误的。
解法二中没有注意到另一个隐含条件“线圈平面与磁感线垂直时开始计时”而导致上当。
【正确解答】本题有三个隐含条件：一为“瞬时”。
二为线圈平面与磁感线垂直时开始计时，三为电路是纯电阻的电路。
M＝nBISsinωt解得：M=10N·m【小结】审题时要注意关键词的物理意义。
并且能在头脑中把文字叙述的物以及线圈在此位置的受力情况，力臂情况标在图上。
这样解题，就会言之有物，言之有据。
例2 图12－2表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是： [ ]【错解分析】错解：平均值（如图12-3），有效值才有这样的数量关系。
本题所给的交流电的图象不是正弦交流电的图形，故该公式不适用此交流电。
高中物理选修3-1笔记 交变电流
第五章交变电流5.1 交变电流一、交变电流1.直流电：方向不随时间变化的电流。
2.交流电：大小和方向均随时间做周期性变化的电流。
3.几种不同类型的交流电二、发电机交变电流的产生闭合线圈在匀强磁场中匀速转动1.动生：2.感生：为电动势的峰值。
3.特点：1）e和Ф此消彼长2）中性面，有磁无电3）电动势，平余垂正5.2 描述交变电流的物理量一、周期和频率1.周期1）定义：交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。
2）符号：T2.频率（数值上等于转速）1）定义：交流电在1s内完成周期性变化的次数叫频率。
2）单位：赫兹（Hz）3）符号：f3.T和f是表征交变电流变化快慢的物理量二、四值问题1.最大值（峰值）：交变电流在一个周期里所能达到的最大数值。
2.有效值：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，而这个恒定电流的电流是I，电压是U，就把I、U叫做这个交变电流的有效值。
3.四值总结对于交变电流：e=NBSωsinωt1）牢记四种值的对应关系、不同的场合一定要用对应的值进行计算；2）瞬时值用电表是测不到的、最大值与转轴无关、有效值是从能量角度衡量的、平均值不是算术平均；读数对应有效值、电量对应平均值；3）常考陷阱：交流电表的示数与线圈转过的t、0无关；且一定要分清楚内外电路、电动势与电压（最大值，有效值、电压表读数）的区别。
4）注意事项：（1）计算读数、生热、熔断只能用有效值；（2）电量只能用平均值；（3）击穿、耐压用最大值，不要混滑；（4）交流电表的读数与瞬时值无关（即不考虑t、0）、分清内外电路；（5）在间歇性截断的交流电中，即使电压为零、也要考虑时间系数。
三、几种典型交变电流的有效值四、相位对于交变电流：叫做交变电流的相位。
相位差：两支交流的相位之差叫做它们的相位差。
5.3 电感和电容对交变电流的影响一、电感器的作用1.实验探究1）如图，两个电流的有效值相等2）现象（1）B比A灯暗（2）增大线圈的自感系数，灯泡更暗（3）增大交变电流的频率，灯泡更暗3）结论电感：通直流，阻交流，通低频，阻高频2.电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗来表示1）物理意义：表示电感对交变电流阻碍作用大小2）决定因素：线圈自身的自感系数，交变电流的频率有关3）公式：4）单位：欧姆3.扼流圈1）低频扼流圈（感抗较大，电阻较小）（1）匝数：几千至一万（2）自感系数：几十亨（3）作用：通直流，阻交流2）高频扼流圈（感抗较小，电阻更小）（1）匝数：几十至几百（2）自感系数：几毫亨（3）作用：通低频，通直流，阻高频二、电容器对交变电流的阻碍作用1.实验探究1）如图，两个电流的有效值相等2）实验现象（1）A完全不亮，B发光（2）增大电容，A仍不亮，B更亮（3）增大交流电频率，A仍不亮，B更亮3）实验结论电容：阻直流，通交流，阻低频，通高频2.原理：电容器交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流电“通过”了电容器，但实际上自由电荷没有通过电容器两板间的绝缘介质。
高中物理选修二第三章《交变电流》知识点复习
一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=U m sinω1t，此时三只灯泡亮度相同。
现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=U m sinω2t，ω2=12ω1，U m保持不变，则改换电源后（）A．L1灯比原来暗B．L2灯比原来暗C．L3灯比原来暗D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同2．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。
在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大3．如图所示，单匝线框在匀强磁场中匀速转动，周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线框电阻为2 Ω。
若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。
则下列说法正确的是（）A．线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB ．线框中感应电流的有效值为 2AC ．线框在图示的位置磁通量变化率为零D ．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sin T t T ππ（W b ） 4．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。
如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。
那么现在台灯上电压的有效值为（ ）A ．U mB ．m 2UC ．m 2UD ．m 4U 5．如图所示，在以水平线段AD 为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。
高中物理公式总结交变电流
高中物理公式总结：交变电流
交变电流（正弦式交变电流）
1.电压瞬时值e＝Emsinωt 电流瞬时值i＝Imsinωt；(ω＝2πf)
2.电动势峰值Em＝nBSω＝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)1/2
4.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
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：ω: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:ω电＝ω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〕。
高二物理交变电流知识点总结
高二物理交变电流知识点总结高二物理交变电流知识点总结一、做好初、的衔接刚从初中升上高中的学生普遍不能一下子适应过来，都不，觉得高一物理难学。
如何搞好教学的衔接，降低高初中的物理学习台阶；如何使学生尽快适应高中物理教学特点，渡过学习物理的难关，就成为我们高一物理的首要任务。
1.注意新旧知识的同化与顺应同化是把新学习的物理概念和物理规律整合到原有认知结构的模式之中，认知结构得到丰富和扩展。
顺应是认知结构的更新或重建，新学习的物理概念和规律已不能为原有认知结构的模式所容纳，需要改变原有模工或另建新模式。
教师在教学过程中，帮助学生以旧知识同化新知识，使学生掌握新知识，顺利达到知识的迁移。
高中教师应了解学生在初中已掌握了哪些知识，并认真分析学生已有的知识。
把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比，明确新旧知识之间的联系与差异。
选择恰当的教学方法，使学顺利地利用旧知识来同化新知识，就降低了高物理学习的台阶。
许多事例表明，学生能够比较自觉地同化新知识，但往往不能自觉地采用顺应的认知方式。
在需要更新或重建认知结构的物理新知识学习中，应及时顺应新知识更新认知结构。
例如：初中物理中描述物体运动状态的物理量有速度（速率）、路程和时间；高中物理描述物体运动状态的物理量有速度、位移、时间、加速度等，其中速度位移和加速度除了有大小还有方向，是矢量。
教师应及时指导学生顺应新知识，辨析速度和速率、位移和路程的区别，指导学生掌握建立坐标系选取正方向，然后再列运动学方程的研究方法。
用新的知识和新的方法来调整、替代原有的认知结构。
避免人为的“走弯路”加高学习物理的台阶。
2.加强直观教学3.加强解题方法和技巧的指导具体的物理问题，有时必须掌握一些特殊的解决问题的方法和技巧。
例如：解决力学中连接体的问题时，常用到：“隔离法”；对于不涉及系统内力，系统内各部分运动状态相同的物理问题，用“整体法”简便。
高中物理交流电的产生与描述知识点总结
• 思考：家用电器铭牌上标的电压、电流是指交流电的有效 值，电容器铭牌上标的电压、电流是指交流电的最大值．
• 1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置时开始计时)
规律 物理量
函数
图象
磁通量
Φ＝Φmcosωt ＝BScosωt
电动势
e＝Em·sinωt ＝nBSω·sinωt
• 续表 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，ΔΦ/Δt＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．
• 3．交变电流瞬时值表达式的书写基本思路
进行计算．注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一
个周期．
电流 E ②电压u随时间变化的规律：u＝________.
m
·sinωt (3)线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大．
R＋r ＝nBSω·sinωt
• 2.对中性面的理解
• (1)中性面是与磁场方向垂直的平面，是假想的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ个参考 面．
• (2)线圈平面位于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大， 而磁通量的变化率为零，产生的感应电动势为零．
• (3)线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为零， 但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大．
• (4)线圈每经过中性面一次，电流方向就改变一次，线圈转 动一周，两次经过中性面，所以电流的方向改变两次．
RE (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．
m
＝ sinωt 说明：(1)由感应电动势的最大值公式Em＝nBSω得，Em仅由n、B、S、ω四个物理量所决定，与轴的具体位置和线圈的形状都无关．
交变电流公式高中物理知识点-高中所有物理公式整理
交变电流公式高中物理知识点|高中所有物理公式整理
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=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)1/2
4.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
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：ω: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)。
感谢您的阅读！。
人教版高中物理选择性必修第2册 第3章 1 交变电流
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物理 选择性必修 第二册 配人教版
第三章 交变电流
1 交变电流
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第三章 交变电流
学习目标
1．知道交变电流的定义，认识其与恒定电流的区别 2．掌握交变电流的产生和变化规律(重难点) 3．知道交变电流的峰值、瞬时值的含义(重点)
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第三章 交变电流
【解析】线圈从中性面转过180°角过程中，磁通量的变化为ΔΦ＝
Φ2－Φ1＝BS－(－BS)＝2BS，平均感应电动势
－E
＝
NΔΦ Δt
＝
2NBS π
＝
ω
2NBSω π
，最大感应电动势Em＝NBSω，则平均感应电动势和最大感应电
第三章 交变电流
中性面是任意规定的吗？
【答案】不是．中性面是一个客观存在的平面，即与磁感线垂直的 平面．
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第三章 交变电流
关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流，以下说法中
正确的是
()
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高中物理交变电流知识点总结
高中物理交变电流知识点
1. 电压瞬时值 e=Emsinωt 电流瞬时值
i=Imsinωt;(ω=2πf)
2. 电动势峰值 Em=nBSω=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)1/2
4. 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/l2=n2/n2; P 入=P 出
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：P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： ω: 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：ω电=&0mega线，f 电=f 线;
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(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〕。
7. 交变电流的应用
我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用 中，
交流电用符号 "~" 表示。
电流随时间的变化规律，由此看出：正弦交流电三个要 素：
最大值 （峰值）、周期 （频率或角频率 ）和相位 （初相位 ）。
交流电所要讨论的基本问题是电路中的电流、电压关系以及 功率
（或能量 ）的分配问题。由于交流电具有随时间变化的 特点，因
此产生了一系列区别于 直流电路的特性。在交流 电路中使用的元
件不仅有电阻，而且有电容元件和电感元件， 使用的元件多了，现
象和规律就复杂了。但基本遵循安培定 律等基本法则。是高中电学
的考点和难点。
根据 傅里叶级数的原理， 周期函数都可以展开为以 正弦函
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数、 余弦函数组成的 无穷级数，任何非简谐的交流 电也可以分解
为一系列简谐正余弦交流电的合成。
频率 交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数，单
位是 赫兹 （Hz） ，与周期成倒数关系。日常生活中的交流电 的
频率一般为50Hz,而无线电技术中涉及的交流电频率一般 较大，达
到千赫兹（KHz）甚至兆赫兹（MHz）的度量。
频率有效值 正余弦交流电的峰值与 振幅相对应，而有效值大
小则 由相同时间内产生相当焦耳热的直流电的大小来等效。正余
弦交流电峰值与有效值的关系为：
例如，城市生活用电220V表示的是有效值，而其峰值 约为
311V。
电力传输 交流电被广泛运用于电力的传输，因为在以往的技
术条 件下交流输电比直流输电更有效率。传输的电流在导线上的
耗散功率可用 = （ 功率 =电流的平方 × 电阻）求得，显 然
要降低 能量损耗需要降低传输的电流或电线的电阻。由 于成本和
技术所限，很难 降低使用的输电线路 （如铜线 ） 的 电阻，所以
降低传输的电流是唯一而且有效的方法。根据 P=IU（ 功率 =电流
× 电压，实际上有效功率 = cosφ） ， 提高电网的电压即
可降低导线中的电流，以达到节约能源的 目的。
而交流电升降压容易的特点正好适合实现高压输电。使
用结构简单的升压变压器即可将交流电升至几千至几十万 伏特，从
而使电线上的电力损失极少。在城市内一般使用降 压变压器将电压
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降至几万至几千伏以保证安全，在进户之前 再次降低至市电电压
（
中国大陆及香港特别行政区 220V）或
者适用的电压供用电器使用。 一般使用的交流电为 三相交 流电，
其电缆有三条火线和一条公共地线， 三条火线上的 正 弦波各有
120°之 相位差。对于一般用户只使用其中的 一或两条相线
（一条时需要 零线） 。直流变压及输电技术取 得了长足的发展，
而 高压直流输电的浪费会比较小 ; 因此未 来有望取代交流电以解
决交流电的安全性和交直流转换问 题。
零线火线
零线始终和大地是等 电位的，因此交流电的火线的一 个完整
周期就是，如果在 0 秒时与零线电位相同，火线上对 地电压为 0;
过 0.005 秒后，火线上对地电压达到最大 （峰值） 为高于大地 ;
再过 0.005 秒，火线上对地电压又降为 0; 再过 0.005 秒，火线对
地 电压降到最低点， 零线对火线达到峰值 ; 再过 0.005 秒，又重
新上升到与零线电位相同，火线上对地 电压为 0。
可以看出，交流电虽然随周期改变电流方向，但零线对 地电
压始终是相同的，为 0。接用电器后零线有电流，电流
变化规律与电压相同。