考向一 交变电流-2025年高考物理专题复习课件

(共19张PPT)
专题十二 交变电流 电磁振荡和电磁波
考向一 交变电流
2025年高考物理专题复习资料
考点切片
考点1 交变电流的产生
1.［多选］（2024新课标卷）电动汽车制动时可利用车轮转动
将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定
的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，
磁场方向恰与线圈所在平面垂直，如图所示。将两磁极间的
磁场视为匀强磁场，则磁极再转过 时，线圈中( )
BD
A.电流最小 B.电流最大
C.电流方向由指向 D.电流方向由指向
【解析】 题图线圈处于中性面位置,当磁极再转过 时,此时穿过线圈的磁
通量为0,故可知电流最大（【点拔】由于磁通量按正弦规律变化，故当磁通量为零时，
磁通量的变化率最大，感应电动势最大。）。
在磁极转动的过程中,磁极顺时针旋转则等效于线圈逆时针旋转,即 从右向左
切割磁感线。根据右手定则可知,此时感应电流方向由指向 。
跳跳学长 有话说
这类题考法单一,大家不用刻意去记电流、磁通量是如何变化的,通过示意图简单判断就
可得出答案。
2.（2024山东卷）如图甲所示，在、的区域中存在垂直 平面
向里、磁感应强度大小为的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域）,边长为 的正方形线
圈与磁场边界重合。线圈以 轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所
示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化
后磁场的区域可能为( )
图甲
图乙
图丙
A. B. C. D.
√
【解析】 根据题意可知,磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为 ,由题图丙
可知,磁场区域变化后,当时,线圈的侧边开始切割磁感线,即当线圈旋转 时
开始切割磁感线,由几何关系可知磁场区域平行于轴的边长变为 ,C正确。
3.［多选］（2024湖北华中师大一附中模拟）如图，图线 是线圈在匀强磁场中匀速转
动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图像如图线
所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
BD
A.对应的交流电在任意 内通过线圈某横截面的电
荷量都为零
B.线圈先后两次转速之比为
C.交流电的电压最大值为
D.若不计线圈电阻，、 对应的交流电先后给相同的电
阻供电，在线圈转动一周的过程中，电阻 产生的热
量之比为
【解析】 根据,可知对应的交流电在任意内 不为零,即通
过线圈某横截面的电荷量不为零。
由题图可知,,根据,可得 。
根据,又,联立解得,由图可知 ,解得
。
若不计线圈电阻,、对应的交流电先后给相同的电阻 供电,在线圈转动一周的过
程中,电阻产生的热量分别为,,可得 。
4.（2024山东烟台模拟）如图甲所示，在水平向右的匀强磁场中，匝数为100的矩形线
圈绕与线圈平面共面的竖直轴匀速转动，从线圈转到某一位置开始计时，线圈中的瞬时
感应电动势随时间 变化的关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
图甲
图乙
A. 时，穿过线圈的磁通量为零
B.时，线圈平面与磁场方向夹角为
C.瞬时感应电动势随时间的变化关系为
D.线圈转动一圈的过程中，穿过单匝线圈的磁通量的最大值为
【解析】 由题图乙可知,线圈转动周期为 ,圆频率
,瞬时感应电动势随时间 的变化关系为
（【点拨】运用数学知识根据图像“左加右减”构造函数表达
式。）,当时,线圈平面与磁场方向垂直,穿过线圈的磁通量最大, 时,
,线圈平面与磁场方向夹角为 。
线圈转动一圈的过程中,穿过单匝线圈的磁通量的最大值为
。
√
. .
. .
考点2 交变电流的四值
69对应练习
解题觉醒
1.瞬时值：某时刻的值。
2.最大值：判断电容器是否被击穿。
3.平均值：计算电荷量。
4.有效值：电流表、电压表的示数。方均根法求有效值步骤：（1）将一个周期根据波
形 等分；（2）计算每段有效值的平方；（3）求平均值；（4）开平方。
5.（2023山东青岛五十八中期末）通过一阻值 的
电阻的交变电流如图所示，其周期为 ，电阻两端电压的
有效值为( )
B
A. B. C. D.
【解析】 由题图可知,周期为,所以挑选 这个周期为研究对象,一个周期内分为
四段,每一段均为恒定电流,根据电流的热效应进行等效计算,有
,代入数据得,将 代入解得
。
【大招运用】运用大招69方均根法求有效值,则电流有效值
,电阻两端电压 。
6.（2024河北卷）、为两个完全相同的定值电阻， 两端的电压随时间周期性变化
的规律如图甲所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍）， 两端的电压随
时间按正弦规律变化，如图乙所示，则两电阻在一个周期内产生的热量之比 为
( )
B
图甲
图乙
A. B. C. D.
【解析】 根据有效值的定义可知题图甲的有效值的计算为 ,解得
(【大招应用】也可运用大招69方均根法求电压的有效值
。),题图乙的有效值为 。接在阻值大小相等的电阻上,因
此 ,故选B。
. .
. .
7.（2024湖南长沙长郡中学模拟）在图乙的电路中，电源输出如图甲所示的交变电流
（不计内阻）。图甲曲线部分属于正弦曲线的一部分。电阻的阻值为 ，电表均
为理想电表。下列判断正确的是( )
A
图甲
图乙
A.电压表的示数为
B.电流表的示数为
C.若将电阻替换为一个电容器，欲使电路安全运行，其耐压值最少为
D.电阻在任意三分之一个周期内产生的热量一定等于
【解析】
跳跳学长 有话说
交变电流的产生及“四值”的应用