《（通用版）2018-2019版高中物理 第五章 交變電流章末課件 新人教版選修3-2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）2018-2019版高中物理 第五章 交變電流章末課件 新人教版選修3-2.ppt（24頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

章末總結,第五章交變電流,內容索引,,知識網絡梳理知識構建網絡,重點探究啟迪思維探究重點,知識網絡,表達式：e＝Em(從線圈位于中性面開始計時)，其中Em＝______,線圈在勻強磁場中繞勻速轉動,交變電流,交變電流的產生,產生,,垂直于磁場的軸,,,特殊位置,,線圈平面與中性面重合,,磁通量_____感應電動勢為___電流改變方向,,磁通量為零感應電動勢_____,線圈平面與中性面垂直,最大,零,最大,sinωt,nBSω,最大值：Em＝nBSω有效值：根據定義，正弦交流電E＝____周期T與頻率f的關系：T＝___或f＝___平均值：＝______,電感器：通直流，阻；通低頻，阻_____電容器：通交流，隔；通高頻，阻_____,交變電流,表征交變電流的物理量,,電流的熱效應,,n,直流,低頻,交流,高頻,交變電流的產生,,原理：現象,交變電流,理想變壓器,,互感,,基本規(guī)律,,＝___,I1n1＝_____P1＝P2,I2n2,電能輸送,,功率損失：P損＝_____電壓損失：U損＝_____,I2R線,IR線,重點探究,1.峰值：線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉時所產生的交變電流的最大值，Em＝nBSω.2.瞬時值：線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉動，從中性面開始計時，電動勢的瞬時值表達式為e＝nBSωsinωt.3.有效值：反映交變電流產生熱效應的平均效果，正弦式交變電流的有效值與最大值之間的關系是E＝4.平均值：指在一段時間內產生的電壓(電流)的平均值，其數值由法拉第電磁感應定律求出，即,一、交變電流“四值”的計算和應用,例1圖1為一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機結構示意圖，其矩形線圈的長度為L1，寬度為L2，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值電阻，線圈以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速轉動，沿轉軸OO′方向看去，線圈沿逆時針方向轉動，t＝0時刻線圈平面與磁感線垂直.(1)求線圈經過圖示位置時，通過電阻R的感應電流的方向.,答案,解析,圖1,答案自下而上,解析根據右手定則可判斷，線圈中的電流方向是d→c→b→a，故通過電阻R的電流是自下而上.,(2)寫出線圈轉動過程中感應電動勢的瞬時值表達式.,答案e＝nBL1L2ωsinωt,解析從中性面開始計時，感應電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，且最大感應電動勢Em＝nBL1L2ω，所以感應電動勢的瞬時值表達式e＝nBL1L2ωsinωt.,(3)求線圈從t＝0時所處的位置開始到轉過90的過程中的平均感應電動勢.,解析由法拉第電磁感應定律有,答案,解析,(4)求線圈從t＝0時所處的位置開始轉過60時電路中的瞬時電流.,答案,解析,解析由閉合電路歐姆定律有,(5)求線圈轉動一個周期內電阻R上產生的熱量.,答案,解析,線圈轉動一個周期內電阻R上產生的熱量,解答這類問題首先是分清變量和不變量，然后結合變壓器的基本規(guī)律和歐姆定律分析相關量的變化情況.1.理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時總是“量出而入”，即輸出功率決定輸入功率.2.可以把理想變壓器的副線圈看做給用戶供電的無阻電源，可以參照直流電路動態(tài)分析的方法，分析負載電路的動態(tài)變化.,二、含變壓器電路的動態(tài)分析,例2如圖2所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表.下列說法正確的是A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數變大C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數變大D.若閉合開關S，則電流表A1示數變大，A2示數變大,√,答案,解析,圖2,解析當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，變壓器副線圈兩端電壓不變，副線圈中的電流變小，則R1消耗的功率及其兩端電壓均變小，故電壓表的示數變大，選項A錯誤，B正確；當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，副線圈中的電流變小，則原線圈中的電流也變小，電流表A1示數變小，選項C錯誤；若閉合開關S，副線圈電路中總電阻變小，副線圈中的電流變大，R1兩端電壓變大，R2兩端電壓變小，電流表A2示數變小，原線圈中的電流變大，電流表A1示數變大，選項D錯誤.,例3(多選)調壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構造如圖3所示.線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間加上輸入電壓，轉動滑動觸頭P就可以調節(jié)輸出電壓，圖中為交流電流表，為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，CD兩端接恒壓交流電源，變壓器可視為理想變壓器，以下說法正確的是,圖3,A.當滑動觸頭P逆時針轉動時，電流表讀數變大，電壓表讀數變大B.當滑動觸頭P逆時針轉動時，電流表讀數變小，電壓表讀數變大C.當滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時，電流表讀數變小，電壓表讀數變大D.當滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時，電流表讀數變大，電壓表讀數變小,√,答案,解析,√,解析當滑動觸頭P逆時針轉動時，相當于增加了副線圈的匝數，而原線圈匝數保持不變，根據可知，輸出電壓增大，其他因素不變時，電壓表讀數變大，電流表讀數變大，故A正確，B錯誤.當線圈匝數不變而將滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時，輸出電壓不變，總電阻減小，則總電流增大，R1兩端電壓增大，R2兩端電壓減小，電壓表讀數變小，流過R2的電流減小，因此，流過R3的電流增大，電流表讀數變大，故C錯誤，D正確.,解決遠距離輸電問題要注意以下兩點：1.首先畫出輸電示意圖，包括發(fā)電機、升壓變壓器、輸電線、降壓變壓器、負載等，在圖中標出相應物理符號，利用輸電電流I＝，輸電線上損失電壓U損＝IR線，輸電線損失功率P損＝I2R線＝2R線及其相關知識解答.2.分別在“三個回路”以及“兩個變壓器”上找各物理量之間的關系，特別注意以升壓變壓器的副線圈、輸電線、降壓變壓器的原線圈組成的回路，在此回路中利用電路知識分析電壓關系和功率關系.,三、遠距離輸電線路的分析與計算,例4交流發(fā)電機兩端電壓是220V，輸出功率為4400W，輸電導線總電阻為2Ω.試求：(1)用戶得到的電壓和功率各多大？輸電損失功率多大？,答案,解析,答案180V3600W800W,解析如圖所示，由P＝IU得：,由U＝U用＋IR得：用戶得到的電壓為U用＝U－IR＝220V－202V＝180V輸電損失功率為P損＝I2R＝2022W＝800W由P＝P用＋P損得：用戶得到的功率為P用＝P－P損＝4400W－800W＝3600W,(2)若發(fā)電機輸出端用匝數比為1∶10的升壓變壓器升壓后，經同樣輸電導線輸送，再用匝數比為10∶1的降壓變壓器降壓后供給用戶，則用戶得到的電壓和功率又是多大？,答案,解析,答案219.6V4392W,解析輸電線路示意圖如圖所示根據理想變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數成正比可得：,因理想變壓器不改變功率，即P2＝P，,U3＝U2－I2R＝2200V－22V＝2196V,用戶得到的功率等于發(fā)電機的輸出功率減去輸電線上損失的功率，即P4＝P3＝P2－I22R＝P－I22R＝4392W.,