2024高考物理一轮复习 第59讲 交变电流的产生和描述（课件）

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1、理解和掌握交变电流的产生规律。2、理解和掌握交变电流的四值问题。
知识点1 正弦式交变电流的产生
(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，磁通量变化率为零，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，磁通量变化率最大，e最大，i最大，电流方向不改变。(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。(4)交变电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。
知识点2 交变电流瞬时值表达式
(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。如：①线圈在中性面位置开始计时，则i-t图像为正弦函数图像，函数表达式为i＝Imsin ωt。②线圈在垂直于中性面的位置开始计时，则i-t图像为余弦函数图像，函数表达式为i＝Imcs ωt。
1．如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。现使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴从与磁感线平行的位置开始旋转，下列说法中正确的是（　　）A．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0， 磁通量的变化率也为0B．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0， 但磁通量的变化率最大C．线圈从图中所示的位置转过90°时，穿过线圈的磁通量最大， 磁通量的变化率也最大D．线圈从图中所示的位置转过90°时，流经定值电阻R的电流最大
考向1 有关中性面的问题
【答案】B【详解】AB．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0，线圈中感应电动势最大，即磁通量的变化率最大，A错误，B正确；CD．线圈从图中所示的位置转过90°时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，此时流经定值电阻R的电流也为0，CD错误。故选B。
考向2 交变电流的图像问题
知识点1 求解有效值的两个关键点
知识点2 几种典型交变电流的有效值
考向 交变电流有效值的求解
知识点 交变电流“四值”的比较
考向1 交变电流的最大值
考向2 交变电流的瞬时值
考向3 交变电流的有效值
考向4 交变电流的平均值