2025年高考物理人教版一轮复习出题趋势考点分析与典型真题27 交变电流的产生及描述（解析版）.doc

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考点27交变电流的产生及描述

专题

知识内容

考试要求

必考

加试

交变电流的产生及描述

交变电流

c

描述交变电流的物理量

c

电感和电容对交变电流的影响

b

1.从题型上看，以选择题为主，偶尔出现实验填空题，试题新颖，难度中等偏下.

2.考查知识点主要有：交变电流的产生、交变电流图象及表述(峰值、有效值、瞬时值)、理想变压器原理及远距离输电等.

3.从整体命题趋势上看，高考对本章内容考查命题频率较低，变压器结合电路分析仍将是今后命题的热点，题型一般为选择题.

考向一正弦式交变电流的产生及变化规律

（2023年宁波市质量检测）(多选)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是()

A．曲线a表示的交变电动势瞬时值ea＝36sin(25πt)V

B．曲线b表示的交变电动势最大值为28.8V

C．t＝5×10－2s时，曲线a、b对应的感应电动势大小之比为3eq\r(2)∶2

D．t＝6×10－2s时，曲线a对应线框的磁通量最大，曲线b对应线框的磁通量为0

【参考答案】AC

【详细解析】由图乙可知，Ema＝36V，ωa＝eq\f(2π,Ta)＝eq\f(2π,8×10－2)rad/s＝25πrad/s，则曲线a表示的交变电动势瞬时值ea＝Emasinωat＝36sin(25πt)V，故A正确；由图乙知曲线a、b表示的交变电流的周期之比为Ta∶Tb＝(8×10－2)∶(12×10－2)＝2∶3，由ω＝eq\f(2π,T)可知ωa∶ωb＝Tb∶Ta＝3∶2，所以曲线a、b表示的交变电动势的最大值之比Ema∶Emb＝NBSωa∶NBSωb＝ωa∶ωb＝3∶2，又知Ema＝36V，则Emb＝24V，故B错误；曲线a表示的交变电动势瞬时值ea＝36sin(25πt)V，曲线b表示的交变电动势瞬时值eb＝24sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,12×10－2)t))V，将t＝5×10－2s代入，得ea＝－18eq\r(2)V，eb＝12V，|ea|∶eb＝3eq\r(2)∶2，故C正确；由图乙知t＝6×10－2s时，a的电动势最大，对应线框的磁通量为0，b的电动势为0，对应线框的磁通量最大，故D错误。

【名师点睛】关于交变电流的产生及规律的三点注意

(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，再根据特殊位置特征求解．

1.(2023·江西进贤县第一中学开学考试)甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势图象如图1中甲、乙所示，则()

图1

A.甲的频率是乙的2倍

B.甲线圈的面积是乙的6倍

C.t＝1s时，两线圈中的磁通量均为零

D.t＝2s时，两线圈均与磁感线平行

答案B

解析由题图知甲的周期为2s，乙的周期为1s，所以f甲∶f乙＝1∶2，故A错误；甲的电动势最大值为6V，乙的电动势最大值为2V，所以Em甲∶Em乙＝3∶1，ω甲∶ω乙＝f甲∶f乙＝1∶2，由E＝BSω可知S甲∶S乙＝6∶1，故B正确；当线圈平面处于中性面位置时磁通量最大，而感应电动势为零，当线圈平面平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大，t＝1s和t＝2s时线圈平面均处于中性面位置，故C、D错误.

2．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e＝200eq\r(2)sin100πt(V)，下列说法正确的是()

A.该交变电流的频率是100Hz

B.当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直

C.当t＝eq\f(1,200)s时，e达到峰值

D.该交变电流的电动势的有效值为200eq\r(2)V

答案C

解析由e＝200eq\r(2)sin100πt(V)可得：ω＝100πrad/s，f＝eq\f(ω,2π)＝50Hz，故A错误；t＝0时刻，e＝0，线圈平面位于中性面，B错误；t＝eq\f(1,200)s时，e＝200eq\r(2)V，e达到峰值，故C正确；Em＝200eq\r(2)V，有效值E＝eq\f(Em,\r(2))＝200V，D错误.

考向二有效值的理解