;核心素养;;一、交变电流的产生和变化规律
1.交变电流.
（1）定义：大小和方向随时间做变化的电流.?
（2）图像：下图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流，其中甲属于
交变电流.?
;2.正弦式交变电流.
（1）产生：在匀强磁场里，线圈绕方向的轴匀速转动.?
（2）中性面.
①定义：与磁场方向的平面.?
②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量，磁通量的变化率为，感应电动势为.线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次.?;（3）变化规律（线圈在中性面位置开始计时）
①电动势（e）：e=.?
②电压（u）：u=.?
③电流（i）：i=.?
（4）图像（如图所示）.
;?;?;1.［交变电动势］下列各图中面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，其中能产生正弦式交变电动势e=BSωsinωt的是（）
;2.［正弦式交变电流］如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，设磁感应强度为0.01T，线圈长AB为20cm、宽AD为10cm、转速n为50r/s，则线圈转动时感应电动势的最大值为（）
A.1×10-2V B.3.14×10-2V
C.2×10-2V D.6.28×10-2V
;?;4.［交变电流有效值］两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交变电流和方波形的交变电流，两种交变电流的最大值相等，且周期相等（如图甲、乙所示）.在正弦波形交变电流的一个周期内，正弦波形的交变电流在电阻上产生的焦耳热为Q1，其与方波形交变电流在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2为（）
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.4∶3
;?;（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.
;2.正弦式交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时，规定开始方向为正值）
;?;?;1.（多选）如图是电动充气泵的结构示意图.其工作原理是：电磁铁通入电流，弹簧片上下振动，通过橡皮碗对气室施加力的作用，达到充气目的.当电流从电磁铁的a端流入时，小磁铁被吸引而向???运动，则（）
A.小磁铁的下端为S极
B.小磁铁的下端为N极
C.a、b间接入的可能是交流电
D.a、b间接入的可能是恒定电流
;【解析】根据安培定则可得电磁铁上端为S极；根据异名磁极相吸可得小磁铁下端为N极，A错误，B正确.用交流电可以让电磁铁上端的磁极交替变化，从而让气室不断从外吸气，对目标充气.如果用直流电，小磁铁要么被吸引，要么被排斥远离，无法连续充气，C正确，D错误.
;?;?;考点2交变电流有效值的求解［能力考点］
1.有效值的理解
交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的，让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流是I，电压是U，我们就把I、U叫作这个交变电流的有效值.
;?;?;?;方法归纳几种典型交变电流的有效值;?;?;考点3交变电流的四值［能力考点］
1.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较
;有效值;?;?;?;?;?;2.（2024年东莞模拟）小型发电机的工作原理如图甲所示，两磁极之间可视为匀强磁场，发电机产生的交变电流的电动势随时间变化的关系图像如图乙所示.将线圈与阻值为10Ω的定值电阻相连，不计线圈内阻，下列说法正确的是（）
A.该交变电流的频率为5Hz
B.t=0.01s时，线圈平面转到中性面位置
C.0~0.01s内，通过线圈的电荷量为0.02C
D.如把击穿电压为20V的电容器接在发电机两端，电容器刚好不会被击穿
;?;?;导体棒在匀强磁场中平动;例4（多选）在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动，其速度随时间满足v=0.4πsin（πt）m/s，且始终处于辐射磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡串联；浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（俯视为图乙中阴影部分），其内部为产生磁场的磁体；线圈匝数n=200匝，线圈所在处磁场的磁感应强度大小B=0.1T，圆形线圈的直径D=0.4m，电阻r=1Ω.计算时近似取π2=10.下列说法正确的是（）
A.线圈中形成了周期为2s的正弦式交流电
B.灯泡电流最大时，线圈处于振动的最大位移处
C.线圈中感应电动势的峰值为32V
D.较长时间内，灯泡的平均功率为60W
;?;?;?;?;