2026屆新高考物理沖刺復(fù)習(xí)交變電流的產(chǎn)生和描述目標(biāo)要求1.理解正弦式交變電流的產(chǎn)生過程，能正確書寫交變電流的函數(shù)表達(dá)式。2.理解并掌握交變電流圖像的意義。3.理解描述交變電流的幾個(gè)物理量，會(huì)計(jì)算交變電流的有效值。4.知道交流電“四值”在具體情況下的應(yīng)用。正弦式交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律考點(diǎn)一

垂直于最大發(fā)生改變最大不改變兩

NBSω?zé)o關(guān)無關(guān)一次周期性次數(shù)

判斷正誤1.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生正弦式交變電流。(

)2.線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中穿過線圈的磁通量最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢也最大。(

)3.線圈經(jīng)過中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，感應(yīng)電流方向發(fā)生改變。(

)4.當(dāng)線圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢按正弦規(guī)律變化，即e=Emsinωt。(

)×√××(2023·遼寧卷·4)如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場，一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終平行于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢差u隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是√基礎(chǔ)自測如圖所示，導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)速度為v，設(shè)導(dǎo)體棒從A到B的過程中，棒轉(zhuǎn)過的角度為θ，則導(dǎo)體棒垂直磁感線方向的分速度為v⊥=vcos

θ，可知導(dǎo)體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒經(jīng)過B點(diǎn)和B點(diǎn)關(guān)于P點(diǎn)的對稱點(diǎn)時(shí)，電流方向不同，根據(jù)u=BLv⊥可知，導(dǎo)體棒兩端的電勢差u隨時(shí)間t變化的圖像為余弦圖像，故選C。

為研究交變電流產(chǎn)生的規(guī)律，某研究小組把長60m導(dǎo)線繞制成N=100匝的矩形閉合線圈，如圖所示?，F(xiàn)把線圈放到磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場中，線圈可以繞其對稱軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)讓線圈從圖示位置開始(t=0)以恒定的角速度ω=10πrad/s轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的有A.t=0時(shí)，線圈位于中性面位置B.t=0.05s時(shí)，感應(yīng)電流達(dá)到最大值C.當(dāng)bc=2ab時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=2πsin10πt(V)D.1s內(nèi)電流方向變化10次例1√

拓展在例1中(1)0~0.05s過程中，穿過線圈的磁通量變化率如何變化？答案

0~0.05s過程中，穿過線圈的磁通量逐漸增大，磁通量變化率逐漸減小。(2)畫出從圖示位置開始計(jì)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像(已知bc=2ab)。答案

(3)當(dāng)ab=ad時(shí)，寫出線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式。答案

1匝線圈周長為0.6m，ab=ad時(shí)，邊長L=0.15m，Em=NBL2ω

=2.25π(V)，得e=Emsinωt=2.25πsin10πt(V)。書寫交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的技巧1.確定正弦交變電流的峰值：根據(jù)已知圖像讀出或由公式Em=NBSω求出相應(yīng)峰值。2.明確線圈的初始位置：(1)若線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)，則i-t圖像為正弦函數(shù)圖像，函數(shù)表達(dá)式為i=Imsinωt。(2)若線圈從垂直中性面位置開始計(jì)時(shí)，則i-t圖像為余弦函數(shù)圖像，函數(shù)表達(dá)式為i=Imcosωt?？偨Y(jié)提升返回物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值e=Emsinωti=Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值最大的瞬時(shí)值討論電容器的____電壓平均值交變電流圖像中圖線與時(shí)間軸所圍的面積與時(shí)間的比值計(jì)算通過導(dǎo)線橫截面的_______交變電流的四值及應(yīng)用考點(diǎn)二擊穿電荷量物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值(1)交流電流表、交流電壓表的示數(shù)(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的值(如額定電壓、額定電流等)(3)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱、保險(xiǎn)絲的熔斷電流等)(4)沒有特別加以說明的判斷正誤

×√××

例2√√

拓展

(1)若用交流電壓表測量電阻R兩端電壓，則電壓表的示數(shù)為

。

(2)若金屬框匝數(shù)為n，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，金屬框的電阻也為R，則從圖甲位置開始，轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為

，除安培力以外的力對金屬框做的功為

。

一個(gè)U形金屬線框在兩勻強(qiáng)磁場中繞OO'軸以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過導(dǎo)線給同一電阻R供電，如圖甲、乙所示。甲圖中OO'軸右側(cè)有磁場，乙圖中整個(gè)空間均有磁場，兩圖中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同。例3(1)分別畫出一個(gè)周期甲、乙兩種情形下感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像(從圖示位置開始計(jì)時(shí))。答案

見解析圖題圖甲中OO'軸的右側(cè)有磁場，所以線框只在半個(gè)周期內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像如圖(a)；題圖乙中整個(gè)空間均有磁場，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像如圖(b)。

A

總結(jié)提升返回課時(shí)精練對一對答案12345678910題號(hào)12345678答案BCBDBABCBC題號(hào)910答案ACD

√12345678910基礎(chǔ)落實(shí)練答案√12345678910答案

2.(多選)(2024·新課標(biāo)卷·20)電動(dòng)汽車制動(dòng)時(shí)可利用車輪轉(zhuǎn)動(dòng)將其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存起來。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，則磁極再轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈中A.電流最小B.電流最大C.電流方向由P指向QD.電流方向由Q指向P12345678910答案√√12345678910答案題圖中線圈處于中性面位置，當(dāng)磁極再轉(zhuǎn)過90°時(shí)，此時(shí)穿過線圈的磁通量為0，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故可知電流最大；磁極轉(zhuǎn)過90°時(shí)，相當(dāng)于PQ逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°向下運(yùn)動(dòng)，由右手定則知，此時(shí)感應(yīng)電流方向由Q指向P。故選B、D。3.交變電流產(chǎn)生的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。如圖所示是形狀不同、面積均為S的單匝線圈在勻強(qiáng)磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度均為ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁場范圍足夠大。四幅圖均從圖示位置開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是12345678910答案A.四幅圖中線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值不同B.四幅圖中線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小均為BSωsinωtC.四幅圖中，盡管②③線圈形狀相同，但轉(zhuǎn)軸不同，故②③線圈中產(chǎn)生

的感應(yīng)電動(dòng)勢不同D.若線圈②沒有閉合，則②中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢，①③④線圈中產(chǎn)生的感

應(yīng)電動(dòng)勢相同12345678910√答案12345678910答案根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生的條件可知，感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值都相同，大小為Em=BSω，故A錯(cuò)誤；由于都是從中性面開始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式均為e=Emsin

ωt=BSωsin

ωt，由此可知，四個(gè)線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢均相同，故B正確，C錯(cuò)誤；四個(gè)導(dǎo)線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢相同，②不閉合，不會(huì)產(chǎn)生電流，但仍有感應(yīng)電動(dòng)勢，故D錯(cuò)誤。

12345678910答案√12345678910答案

√12345678910答案12345678910答案

12345678910答案√12345678910答案

7.風(fēng)速測速儀的簡易裝置如圖甲所示，某段時(shí)間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的波形如圖乙所示，下列說法正確的是A.若風(fēng)速變大，圖乙中感應(yīng)電流的周期變大B.若風(fēng)速變大，圖乙中感應(yīng)電流的峰值變大C.圖乙中感應(yīng)電流最大時(shí)，風(fēng)速最大D.圖乙中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的原因是風(fēng)速在變化12345678910答案能力綜合練√12345678910答案

8.(2024·湖北卷·5)在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L1的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2的電功率之比P1∶P2為A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶412345678910答案√12345678910答案

√1