2018湖南高考物理基础知识点之交变电流
1.交流电
大小和方向均随时间作周期性变化的电流。
方向随时间变化是交流电的最主要特征。
2.交流电的产生
(1)平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时，线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电，这种交流电叫正弦式交流电。
(2)中性面：垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次。线圈每转一周，两次经过中性面，感应电流的方向改变两次。
3.正弦式交流电的变化规律
若从中性面位置开始计时，那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化。
高三交变电流 1 1
1．下列关于交流电的说法中正确的是( )
A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值
B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值
C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值
D．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值
2．如右下图，是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中直流电流表有示数的位置是( )
A．甲、丙 B．乙、丁 C．甲、乙 D．丙、丁
3．图3－6中的四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( )
4．如图3－7所示，有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O1O1′和中轴O2O2′以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O1O1′和O2O2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时，可产生的感应电流之比为( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．1∶1
5．一个电热器接在10 V的直流电源上，消耗的功率是P，当把它接到一正弦波形交流电源上时，消耗的功率是P/4，则该交流电源的电压的最大值是( )
A．5 V B．7.07 V
C．10 V D．14.14 V
6．某交流电电压为u＝102sin314t(V)，则( )
A．击穿电压为10 V的电容器能直接接在此电源上
B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01 s
C．把额定电压为10 V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏
D．把额定电压为10 V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光
7．交变电压的瞬时值为u＝Umsin100πt(V)，当t＝1600 s时，u＝52 V，则从电压表上看到的读数为( )
A.2 V B．52 V C．102 V D．10 V
嗦夺市安培阳光实验学校高二物理交变电流的产生和变化规律、表征交变电流的物理量
【本讲主要内容】
交变电流的产生和变化规律、表征交变电流的物理量
【知识掌握】
【知识点精析】
本讲的重点、难点是交流电的概念和变化规律，交变电流的有效值和交流电的优越性，有效值的物理意义。高考主要考察交流电的产生和有效值、瞬时值的计算，题型都为选择题，尤其是有效值的计算，主要考察物理中的等效思想。
1. 交变电流的产生及其变化规律
（1）交变电流：强度和方向都随时间周期性变化的电流。
（2）正弦交变电流的产生：一个矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动便可产生。
（3）正弦交变电流的变化规律
中性面：与磁场方向垂直的平面。线圈转到中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，线圈每经过一次中性面，电流的方向改变一次。
变化规律：
正弦交变电流图象（如下图）：
2. 表征交变电流的物理量
（1）周期和频率 交变电流的周期和频率是表征交变电流变化快慢的物理量。
周期T：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间。从交变电流产生的角度来看，它就等于旋转电枢式发电机中线圈转动的周期。
频率f ：交变电流在1s内完成周期性变化的次数。显然，f =T1 。
（1）有效值和最大值
有效值：在热效应上和直流电等效的物理量。譬如，上面的交流电流的有效值就是I 。
如果我们不要每次都用实验去测量，那么，物理学家已经用高等数学工具计算出来：对于正弦交流电而言，其有效值和最大值之间具有以下关系
I = 21Im U = 21Um
我们已经介绍有效值在意义和对于正弦交流电的计算方法。那么，在实际应用中，它还有什么价值呢？原来，交流电表中的实数全部都是有效值（交流电表的工作原理、为什么指示有效值，目前不便介绍，有兴趣的同学可以参看相关的课外资料）。此外，人们通常口头上所说的多少伏、多少安的交流电也是指的交流电的有效值。
交变电流的产生原理
交变电流是指电流以正弦波形进行周期性变化的电流，它是由发电机或其它电动机产生的，是指电压在正弦波形中变化的电流。
交变电流的产生原理主要是发电机运转产生电压，有三种类型的发电机：同步发电机、双向发电机和逆变器。
同步发电机是由一个磁芯、一个电枢和一个定子组成的发电机，它的工作原理是利用磁芯的磁场产生电压，当定子上的线圈受到磁场的作用时，会产生电动势，从而产生电流。定子上的线圈受到不断变化的磁场的作用，因此产生的电压也就是交变电压。
双向发电机是一种双向发电机，它与同步发电机类似，但是它的磁芯和电枢都是双向的，它的工作原理与同步发电机类似，也是利用磁芯的磁场产生电压，但是由于磁芯和电枢都是双向的，所以它产生的电压也是交变电压。
逆变器是一种电动机，它的工作原理是将交流电压转换成相应的直流电压，它的结构由变压器、晶闸管和反激积分器组成，晶闸管和反激积分器将交流电压进行脉冲改变，从而产生交变电流。
以上就是交变电流的产生原理。交变电流的产生不仅可以用于发电，还可以用于调整和控制电力系统中的机械设备，是现代电力系统中不可缺少的一种电流。
