2025年高考物理复习讲义第十一章第1讲　交变电流的产生与描述（含解析）.pdf

第1讲交变电流的产生与描述

素养目标1.认识交变电流，能用公式和图像描述正弦式交变电流，了解发电机工作过

程中的能量转化．(物理观念)2.能区分瞬时值、峰值、有效值和平均值．(物理观念)3.利用

等效的思想求解交变电流的有效值．(科学思维)

一、交变电流、交变电流的图像

1．交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流．最常见的交变电流是正弦式

交变电流.

直

观

情

境

2.正弦交变电流的产生及图像

(1)产生

①产生：如图所示，在匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可产生

正弦式交变电流.

直

观

情

境

②两个特殊位置

中性面与磁场方向垂直的平面

中性面的垂面与磁场方向平行的平面

(2)图像：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，则

其图像为正弦式曲线.

直

观

情

境

二、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)所需的时间，国际单位是秒(s)．

2π

公式：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)．

11

(3)周期和频率的关系：T＝或f＝.

fT

2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值

瞬时值交变电流某一时刻的值，是时间的函数

峰值交变电流的电流或电压所能达到的最大值

让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生

有效值

的热量相等，就把这一直流的数值叫作这一交流的有效值

平均值交变电流图像中波形与横轴所围面积与时间的比值

1．思维辨析

(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流．()

(2)线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最

大．()

(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方

向发生改变．()

(4)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.()

(5)交流电压表和交流电流表测量的是交流电的峰值．()

2．某交变电流的i­t图像如图所示，则其电流的有效值为()

A．1.5AB．2A

1428

C．AD．A

55

3．如图所示为交流发电机的示意图，从线圈通过如图所示的位置开始计时．如果发电

机产生的交变电流的频率为50Hz，电动势的最大值为400V，则发电机产生的电动势瞬时

值表达式为()

A．e＝400sin50t(V)

B．e＝400cos50t(V)

C．e＝400sin100πt(V)

D．e＝400cos100πt(V)

考点交变电流的产生及变化规律

1．两个特殊位置的特点

ΔΦ

(1)线