人教版選修32 第五章 交變電流 本章優(yōu)化總結(jié) 學(xué)案.doc

本章優(yōu)化總結(jié)專(zhuān)題一交變電流四值的計(jì)算和應(yīng)用1最大值：線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的交流電，最大值emnbs.在考慮電容器的耐壓值時(shí)應(yīng)根據(jù)交流電的最大值2有效值：正弦式交流電的有效值e、i，非正弦式交流電的有效值應(yīng)根據(jù)有效值的定義計(jì)算求電功、電功率，確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流，要用到有效值；沒(méi)有特殊說(shuō)明時(shí)，交流電的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)指有效值，交流電表的測(cè)量值是有效值，交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓、額定電流是有效值3瞬時(shí)值：當(dāng)線(xiàn)圈平面處于中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eemsin t.瞬時(shí)值對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的電壓、電流值4平均值：平均值需用n和進(jìn)行計(jì)算，求一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)要用平均值，qtn.如圖所示，n50匝的矩形線(xiàn)圈abcd，ab邊長(zhǎng)l120 cm，ad邊長(zhǎng)l225 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.4 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線(xiàn)圈繞垂直于磁感線(xiàn)且通過(guò)線(xiàn)圈中線(xiàn)的oo軸以n3 000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈電阻r1 ，外電路電阻r9 ，t0時(shí)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里求：(1)t0時(shí)感應(yīng)電流的方向；(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功；(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中流過(guò)電阻r的電荷量解析(1)根據(jù)右手定則，線(xiàn)圈感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba.(2)線(xiàn)圈的角速度2n100 rad/s圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為emnbl1l2代入數(shù)據(jù)得em314 v感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式eemcos t314cos 100t v.(3)電動(dòng)勢(shì)的有效值e線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期t0.02 s線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力做功大小等于電功的大小，即wi2(rr)tt代入數(shù)據(jù)得w98.6 j.(4)從t0起轉(zhuǎn)過(guò)90過(guò)程中，t內(nèi)流過(guò)r的電荷量qt代入數(shù)據(jù)得q0.1 c.答案(1)感應(yīng)電流方向沿adcba(2)e314cos 100t v(3)98.6 j(4)0.1 c瞬時(shí)值、有效值的應(yīng)用(1)研究交變電流某一時(shí)刻的電流、電壓或某一時(shí)刻線(xiàn)圈受到的安培力時(shí)，只能用瞬時(shí)值(2)不僅熱量的計(jì)算用有效值，與熱效應(yīng)有關(guān)的計(jì)算，如保險(xiǎn)絲的熔斷電流都必須用有效值 (多選)(2018浙江金華一中段考)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬框(電阻不計(jì))繞與磁感線(xiàn)垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示，將此電源連接到丙圖理想變壓器的原線(xiàn)圈上，變壓器的原副線(xiàn)圈匝數(shù)比為21，副線(xiàn)圈的電阻r110 ，則()at0.005 s時(shí)金屬框在中性面位置b因?yàn)樵€(xiàn)圈電阻不計(jì)，所以原線(xiàn)圈兩端電壓為零c電流表的示數(shù)為1.0 ad通過(guò)電阻r的電流方向每秒改變100次解析：選cd.t0.005 s時(shí)金屬框的磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故a錯(cuò)誤；根據(jù)可知，副線(xiàn)圈有電壓，原線(xiàn)圈就有電壓，故b錯(cuò)誤；原線(xiàn)圈兩端電壓為u1 v，根據(jù)可知：u2110 v，根據(jù)i1.0 a，故c正確；根據(jù)圖乙可知，交流電的周期為0.02 s，即每秒電流方向改變100次，所以通過(guò)電阻r的電流方向每秒改變100次，故d正確. 專(zhuān)題二理想變壓器的應(yīng)用1基本關(guān)系(1)p入p出(2)，有多個(gè)副線(xiàn)圈時(shí)，仍然成立(3)，電流與匝數(shù)成反比，只對(duì)一個(gè)副線(xiàn)圈的變壓器適用有多個(gè)副線(xiàn)圈時(shí)，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系(4)原、副線(xiàn)圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量變化率也相同，頻率也就相同2制約關(guān)系(1)電壓制約：副線(xiàn)圈電壓u2由原線(xiàn)圈電壓u1和匝數(shù)比決定(2)功率制約：原線(xiàn)圈的輸入功率p1由副線(xiàn)圈的輸出功率p2決定(3)電流制約：原線(xiàn)圈電流i1由副線(xiàn)圈電流i2和匝數(shù)比決定(2018黑龍江大慶中學(xué)月考)如圖甲所示，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1n2 101，原線(xiàn)圈輸入的交流電壓如圖乙所示，副線(xiàn)圈電路接有滑動(dòng)變阻器r和額定電壓為12 v、工作時(shí)內(nèi)阻為2 的電動(dòng)機(jī)m.閉合開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為1 a則下列判斷錯(cuò)誤的是()a副線(xiàn)圈兩端電壓為22 vb電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12 wc通過(guò)電動(dòng)機(jī)的交流電頻率為50 hzd突然卡住電動(dòng)機(jī)，原線(xiàn)圈輸入功率變大解析原線(xiàn)圈電壓的有效值為220 v，因此副線(xiàn)圈兩端電壓為22 v，故a項(xiàng)正確；電動(dòng)機(jī)的輸出功率為輸入功率減去內(nèi)阻消耗功率，puii2r12210 w，故b項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)電動(dòng)機(jī)交流電頻率f50 hz，故c項(xiàng)正確；電動(dòng)機(jī)突然卡住，電動(dòng)機(jī)就相當(dāng)于一個(gè)電阻，副線(xiàn)圈中電壓不變，電流增大，總功率增大，則原線(xiàn)圈的輸入功率增大，故d項(xiàng)正確答案b解答變壓器問(wèn)題離不開(kāi)理想變壓器的三個(gè)關(guān)系，即功率關(guān)系、電壓關(guān)系、電流關(guān)系仔細(xì)分析題目中的已知條件，找到突破口，再結(jié)合三個(gè)關(guān)系求解 (多選)(2018河南八市質(zhì)檢)理想變壓器原線(xiàn)圈a匝數(shù)n1200匝，副線(xiàn)圈b匝數(shù)n2100匝，線(xiàn)圈a接在u44sin 314t (v)交流電源上，“12 v6 w”的燈泡恰好正常發(fā)光電阻r216 ，電壓表v為理想電表下列推斷正確的是()a交變電流的頻率為100 hzb穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為 wb/sc電壓表v的示數(shù)為22 vdr1消耗的功率是1 w解析：選bd.由u44sin 314t v，知f50 hz，a錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光，由pui得燈泡中的電流i20.5 a，電壓表的示數(shù)u212 v0.516 v20 v，c錯(cuò)誤；穿