第十一章 第1讲　交变电流的产生和描述-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

考点内容 要求 命题统计 考情分析 2018 2019 2020 2021 2022 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 Ⅰ Ⅲ卷T16 1.考查方式 从近几年命题看，高考多以选择题的形式命题，高考对本章内容考查命题频率较低，对变压器的原理的理解及应用的考查频率较高，对交变电流的产生、图象、“四值”、远距离输电的考查频率较低。 2．命题趋势 变压器的原理的理解及应用将是2024年高考命题的热点 理想变压器 Ⅱ Ⅲ卷T20 远距离输电 Ⅰ Ⅱ卷T19 实验十二　传感器的简单使用 Ⅲ卷T23 冷考点或未 单独考查点 交变电流、交变电流的图象　Ⅰ 第1讲　交变电流的产生和描述 授课提示：对应学生用书第304页 一、交变电流、交变电流的图象 1．交变电流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 2．正弦式交变电流的产生和图象 (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。(如图所示) (2)图象：线圈从中性面位置开始计时，如图甲、乙、丙所示。 二、正弦式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＝。 (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)。 (3)周期和频率的关系：T＝或f＝。 2．交变电流的瞬时值、峰值和有效值 瞬时值 交变电流某一时刻的值，是时间的函数。如e＝Emsin ωt 峰值 交变电流的电流或电压所能达到的最大值 有效值 让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值，交流为正弦，交变电流时，E＝，U＝，I＝ 1．判断正误 (1)线圈在转动过程中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零。(　　) (2)有效值公式I＝ 适用于任何交变电流。(　　) (3)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。(　　) (4)交流电压表和电流表测量的是交流电的平均值。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 2．(人教版选修3－2 P34 T3改编)图中，设磁感应强度为0.01 T，单匝线圈边长AB为20 cm，宽AD为10 cm，转速n为50 r/s，则线圈转动时感应电动势的最大值为(　　) 　　　　　　　　　 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 3．(多选)(人教版选修3－2 P34T5改编)如图所示，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，线圈沿顺时针方向转动。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L1，ad边的边长为L2，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abcda B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω C．穿过线圈的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，方向垂直纸面向里 答案：AC 4．(人教版选修3－2 P35“思考与讨论”改编)某交变电流的it 图象如图所示，则其电流的有效值为(　　) A．1.5 A B．2 A C． A D． A 答案：C 5．(新人教版选择性必修第二册P55T4)一个正弦式交变电流的波形图如图所示。根据it图象求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值。 答案：0.2 s　5 Hz　10 A　5 A 授课提示：对应学生用书第306页 热点一　正弦交变电流的产生及变化规律 1．交流电产生过程中的两个特殊位置 图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置 特点 B⊥S B∥S Φ＝BS，最大 Φ＝0，最小 e＝n＝0，最小 e＝n＝nBSω，最大 感应电流为零，方向改变 感应电流最大，方向不变 2.正弦式交变电流的变化规律 磁通量：Φ＝Φmcos ωt；电动势：e＝Emsin ωt；电流：i＝Imsin ωt。 1．如图所示，(a)→(b)→(c)→(d)过程是交流发电机发电的示意图，下列说法正确的是(　　) A．当线圈转到图(a)位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大 B．从图(b)开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是i＝Imsin ωt C．当线圈转到图(c)位置时，感应电流最小，且感应电流方向将要改变 D．当线圈转到图(d)位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b