2025年高考物理一轮复习（新人教版） 第13章　第1课时　交变电流的产生和描述.pptxVIP

交变电流电磁波传感器汇报人姓名汇报时间

考情分析

试题情境生活实践类发电机、变压器、远距离输电、无线充电、家用和工业电路、家用电器、雷达、射电望远镜、X射线管、电子秤、烟雾报警器等学习探究类探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，探究家用小型发电机的原理，探究负载增加对供电系统的影响、电磁振荡、利用传感器制作简单的自动控制装置

第1课时交变电流的产生和描述目标要求1.理解正弦式交变电流的产生过程，能正确书写交变电流的函数表达式。2.理解并掌握交变电流图像的意义。3.理解描述交变电流的几个物理量，会计算交变电流的有效值。4.知道交流电“四值”在具体情况下的应用。

内容索引考点一正弦式交变电流的产生及变化规律考点二交变电流的四值及应用课时精练

考点一正弦式交变电流的产生及变化规律壹

1.产生在匀强磁场中线圈绕_______磁场方向的轴匀速转动。垂直于

2.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⊥SB∥SΦ＝BS，磁通量最___，＝__Φ＝0，磁通量最____e＝____e＝_____＝______，电动势最___感应电流i＝0，方向_____感应电流最____，方向_____一个周期内电流方向改变___次，在_______位置改变CONTENT大壹0贰小叁0肆NBSω伍NΦmω陆

3.正弦式交变电流的图像(线圈从中性面位置开始计时)物理量函数表达式图像磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt电动势e＝________＝___________EmsinωtNBSωsinωt

物理量函数表达式图像电流i＝________＝__________(外电路为纯电阻电路)电压u＝________＝__________(外电路为纯电阻电路)ImsinωtUmsinωt

4.描述交变电流的物理量(1)最大值Em＝_______，与转轴位置_____，与线圈形状_____(后两个空均选填“有关”或“无关”)。NBSω无关无关

(2)周期和频率①周期(T)：交变电流完成___________变化所需的时间。单位是秒(s)，公式T＝。②频率(f)：交变电流在单位时间内完成周期性变化的_____。单位是赫兹(Hz)。③周期和频率的关系：T＝____或f＝____。一次周期性次数

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.线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流方向发生改变。()4.当从线圈垂直中性面位置开始计时，产生的电动势按正弦规律变化，即e＝Emsinωt。()××√×

例1(2023·辽宁卷·4)如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是√

如图所示，导体棒匀速转动，设速度大小为v，设导体棒从A到B的过程中，棒转过的角度为θ，则导体棒垂直磁感线方向的分速度为v⊥＝vcosθ，可知导体棒垂直磁感线的分速度为余弦变化，根据左手定则可知，导体棒经过B点和B点关于P点的对称点时，电流方向不同，根据u＝BLv⊥可知，导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像为余弦图像，故选C。

例2(2023·广西柳州市模拟)为研究交变电流产生的规律，某研究小组把长60m导线绕制成N＝100匝的矩形闭合线圈，如图所示。现把线圈放到磁感应强度大小B＝0.1T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈可以绕其对称轴OO′转动。现让线圈从图示位置开始(t＝0)以恒定的角速度ω＝10πrad/s转动。下列说法正确的有A.t＝0时，线圈位于中性面位置B.t＝0.05s时，感应电流达到最大值C.当bc＝2ab时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝2πsin10πt(V)D.当ab＝ad时，感应电动势的有效值最大√

t＝0时，线圈位于与中性面垂直的位置，故A错误；线圈转动的周期为T＝＝0.2s，t＝0.05s时，线圈转过90°，到达中性面位置，此时磁通量最大，感应电流为零，故B错误；感应电动势最大值为Em0＝NBS0ω，S0＝ab·bc，N(ab＋bc)×2＝60m,2ab＝bc，联立可得Em0＝2πV，线圈从题图位置(平行于磁场方向)开始转动，因此感应电动势的瞬时值表达式为e＝2πcos10πt(V)，故C错误；

当ab＝ad时，边长相等，此时线圈面积最大，又Em＝NBSω，则感应电动势最大，即感应电动势的有效值最大，故D正确。

拓展在例2中(1)0～0.05s过程中，穿过线圈的磁通量变化率如何变化？答案0～0.05s过程中，穿过线圈的磁通量逐渐增大，磁通