選修32第五章交變電流復(fù)習(xí)PPT課件

1、1 高中物理高中物理 選修選修3-23-2第第5章章 交變電流交變電流5 5交變電流交變電流2知識(shí)梳理：知識(shí)梳理：一一 、交變電流的產(chǎn)生過(guò)程以及規(guī)律應(yīng)用、交變電流的產(chǎn)生過(guò)程以及規(guī)律應(yīng)用二、表征正弦交變電流的物理量二、表征正弦交變電流的物理量三、變壓器三、變壓器四、電能的輸送四、電能的輸送3 大小和方向大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流，叫做都隨時(shí)間做周期性變化的電流，叫做交變電流。交變電流。(1)(1)正弦交變電流的變化規(guī)律（線(xiàn)圈在正弦交變電流的變化規(guī)律（線(xiàn)圈在中性面中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)）開(kāi)始計(jì)時(shí)）磁通量：磁通量：m m cost costbs cost bs cost 電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)：e ee

2、em m sint sintnbs sint nbs sint 電壓：電壓： u uu um m sint sint 電流：電流： i ii im m sint sint說(shuō)明：如果線(xiàn)圈平面與說(shuō)明：如果線(xiàn)圈平面與中性面垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)中性面垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則表達(dá)式為，則表達(dá)式為余弦余弦函數(shù)函數(shù)4 (2)(2)中性面中性面與磁場(chǎng)方向垂直的平面，是假想的一與磁場(chǎng)方向垂直的平面，是假想的一個(gè)參考面?zhèn)€參考面線(xiàn)圈平面位于線(xiàn)圈平面位于中性面中性面時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量磁通量最大，最大，而而磁通量的變化率磁通量的變化率為零，產(chǎn)生的為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。為零。線(xiàn)圈平面與線(xiàn)圈平面

3、與中性面垂直中性面垂直時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量為零，時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。線(xiàn)圈線(xiàn)圈每經(jīng)過(guò)一次中性面，電流方向改變一次每經(jīng)過(guò)一次中性面，電流方向改變一次。線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)。線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流的方向改變兩次。一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流的方向改變兩次。5 正弦式交變電流的有效值與其相應(yīng)的最大值間的正弦式交變電流的有效值與其相應(yīng)的最大值間的關(guān)系為：關(guān)系為：ftfttf22,1,12,2,707. 02mmmmuuiieee6 上述的換算關(guān)系式上述的換算關(guān)系式僅適用于正弦交流電僅適用于正弦交流電，對(duì)用

4、，對(duì)用其他方式產(chǎn)生的交變電流，其有效值與最大值間的其他方式產(chǎn)生的交變電流，其有效值與最大值間的關(guān)系均須根據(jù)關(guān)系均須根據(jù)有效值的定義有效值的定義作具體分析，計(jì)算作具體分析，計(jì)算。 通常所說(shuō)的交變電流的電流、電壓；交流電表通常所說(shuō)的交變電流的電流、電壓；交流電表讀數(shù)；交流電器的額定電壓、額定電流，保險(xiǎn)絲的讀數(shù)；交流電器的額定電壓、額定電流，保險(xiǎn)絲的熔斷電流等都是指熔斷電流等都是指有效值有效值。（特例：。（特例：電容器的耐壓電容器的耐壓值是值是最大值最大值）78電壓關(guān)系：電壓關(guān)系：理想變壓器原副線(xiàn)圈的端電壓跟匝數(shù)成正比，輸出電壓由輸理想變壓器原副線(xiàn)圈的端電壓跟匝數(shù)成正比，輸出電壓由輸入電壓決定入電壓

5、決定。當(dāng)當(dāng)n n2 2n n1 1時(shí)，時(shí)，u u2 2u u1 1，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫做，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫做升壓變壓器升壓變壓器。當(dāng)當(dāng)n n2 2n n1 1時(shí)，時(shí)，u u2 2u u1 1，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫做，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫做降壓變壓器降壓變壓器。功率關(guān)系：功率關(guān)系：p p入入=p=p出出，理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定電流關(guān)系：電流關(guān)系： 2121nnuu1221nnii9（1 1）減少輸電線(xiàn)電阻：）減少輸電線(xiàn)電阻： 選用電阻率較小的銅線(xiàn)和鋁線(xiàn)；選用電阻率較小的銅線(xiàn)和鋁線(xiàn)； 增大導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積。

6、增大導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積。（2 2）減小輸電線(xiàn)中的電流減小輸電線(xiàn)中的電流，根據(jù)電功率公式：，根據(jù)電功率公式： i i輸輸=p=p輸輸/u/u輸輸， 在保證在保證p p輸輸不變的條件下，可以提高輸電電壓不變的條件下，可以提高輸電電壓u u輸輸。10（1 1）功率功率關(guān)系關(guān)系：p p1 1p p2 2，p p3 3p p4 4， p p2 2p p線(xiàn)線(xiàn)p p3 3 。（2 2）電壓電壓關(guān)系關(guān)系：u u2 2u u線(xiàn)線(xiàn)u u3 3 。 111如圖所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比不變，副如圖所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比不變，副線(xiàn)圈上接有電阻為不零的負(fù)載，在原線(xiàn)圈上輸入電壓線(xiàn)圈上接有電阻為不零的負(fù)載，

7、在原線(xiàn)圈上輸入電壓u1不變的交流電，則：不變的交流電，則：au1 u2n1 n2 bi1 i2n1 n2c當(dāng)當(dāng)i2減小時(shí)，減小時(shí)，i1增大增大 d當(dāng)當(dāng)i2減小時(shí)，減小時(shí)，i1減小減小122如圖甲為一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)其中如圖甲為一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)其中r0為定值電阻，為定值電阻，r為熱敏電阻，為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為其阻值隨溫度的升高而減小。理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為5 1，副線(xiàn)圈輸出電壓如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是：副線(xiàn)圈輸出電壓如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是：a原線(xiàn)圈輸入電壓有效值為原線(xiàn)圈輸入電壓有效值為220vb副線(xiàn)圈輸出電壓瞬時(shí)值表達(dá)式副線(xiàn)圈輸出電壓瞬

8、時(shí)值表達(dá)式 cr處出現(xiàn)火情時(shí)原線(xiàn)圈電流增大處出現(xiàn)火情時(shí)原線(xiàn)圈電流增大dr處出現(xiàn)火情時(shí)電阻處出現(xiàn)火情時(shí)電阻r0的電功率減小的電功率減小vtu)100cos(244133一臺(tái)理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比一臺(tái)理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1: n2=10: 1。原。原線(xiàn)圈與正弦交變電源連接，輸入電壓線(xiàn)圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線(xiàn)圈如圖所示。副線(xiàn)圈僅接入一個(gè)僅接入一個(gè)1 0 的電阻，下列說(shuō)法正確的是：的電阻，下列說(shuō)法正確的是：a原線(xiàn)圈的輸入電壓與副線(xiàn)圈的輸出電壓之比為原線(xiàn)圈的輸入電壓與副線(xiàn)圈的輸出電壓之比為1:10b原線(xiàn)圈的輸入電流與副線(xiàn)圈的輸出電流之比為原線(xiàn)圈的輸入電流與副線(xiàn)圈的輸出電

9、流之比為1:10c該交流電的頻率為該交流電的頻率為50hzd原線(xiàn)圈電流的有效值是原線(xiàn)圈電流的有效值是22 a144某正弦交流電的某正弦交流電的it圖象如圖所示，則該電流的：圖象如圖所示，則該電流的：a頻率頻率f=0. 02 hz b有效值有效值i= ac峰值峰值im= a d瞬時(shí)值表達(dá)式瞬時(shí)值表達(dá)式ati)100sin(20210220155一個(gè)矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電一個(gè)矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì) ，那么：，那么：該交變電流的頻率是該交變電流的頻率是50 hz 當(dāng)當(dāng)t = 0時(shí)，線(xiàn)圈平面恰好位于中性面時(shí)，線(xiàn)圈平面恰好位于中性面當(dāng)當(dāng)t = 0.01s時(shí)

10、，時(shí)，e有最大值有最大值 該交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值為該交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值為 vvte)100sin(22202220166一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。由一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。由圖可知：圖可知：a.該交流電電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為該交流電電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為b.該交流電的頻率為該交流電的頻率為25 hz c.該交流電的電壓的有效值為該交流電的電壓的有效值為 v d.若將該交流電加在阻值若將該交流電加在阻值r100的電阻兩端，則電阻的電阻兩端，則電阻消耗的功率為消耗的功率為50 wvtu)25sin(1002100177理想變壓器原線(xiàn)圈輸入電壓理想變壓器原線(xiàn)圈

11、輸入電壓,變壓器副線(xiàn)圈與一個(gè)定值電阻變壓器副線(xiàn)圈與一個(gè)定值電阻 r = 10相連，變壓器原相連，變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)副線(xiàn)圈的匝數(shù)n1:n2 =10:1，電壓表和電流表均是理想交，電壓表和電流表均是理想交流表，流表， 下列說(shuō)法正確的是：下列說(shuō)法正確的是：a. 輸入電壓為正弦交變電壓輸入電壓為正弦交變電壓,其周期其周期t=0.02sb. 電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為100v，電流表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為10ac. 電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為 v,電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為 a 1.d. 電阻的電功率為電阻的電功率為2000wvtu)100sin(210002100210188如圖為遠(yuǎn)距離輸電

12、的示意圖，若電廠(chǎng)輸出電壓如圖為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，若電廠(chǎng)輸出電壓 ，下列表述正確的是：，下列表述正確的是：au1 u4 bu1= vc若若u2提高為原來(lái)的提高為原來(lái)的10倍，輸電線(xiàn)上損失的功率為倍，輸電線(xiàn)上損失的功率為原來(lái)的原來(lái)的0.01 d用戶(hù)得到的交變電流頻率為用戶(hù)得到的交變電流頻率為25hzvtu)100sin(222012220199利用一理想變壓器給一燈泡供電，輸入電壓不變，當(dāng)利用一理想變壓器給一燈泡供電，輸入電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)s由由c扳到扳到b時(shí)，副線(xiàn)圈匝數(shù)變少，則：時(shí)，副線(xiàn)圈匝數(shù)變少，則：a原線(xiàn)圈的電流減小原線(xiàn)圈的電流減小 b電燈亮度變亮電燈亮度變亮c燈泡兩端的電壓變小燈泡兩端

13、的電壓變小d輸入變壓器的電功率不變輸入變壓器的電功率不變2010如圖所示，一只理想變壓器原線(xiàn)圈與頻率為如圖所示，一只理想變壓器原線(xiàn)圈與頻率為50 hz的正弦交流電源相連，兩個(gè)阻值均為的正弦交流電源相連，兩個(gè)阻值均為20的電阻串聯(lián)后接的電阻串聯(lián)后接在副線(xiàn)圈的兩端在副線(xiàn)圈的兩端.圖中電流表、電壓表均為理想交流電表，圖中電流表、電壓表均為理想交流電表，原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為200匝和匝和100匝，電壓表的示數(shù)為匝，電壓表的示數(shù)為5v。則：。則：a電流表的讀數(shù)為電流表的讀數(shù)為0.5ab流過(guò)電阻的交流電的頻率為流過(guò)電阻的交流電的頻率為100hzc變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓的最大值為變壓器原線(xiàn)

14、圈兩端電壓的最大值為 vd交流電源的輸出功率為交流電源的輸出功率為2.5w2202111理想變壓器與電阻理想變壓器與電阻r及交流電流、電壓表及交流電流、電壓表v和和a按示按示方式連接，已知變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為方式連接，已知變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為n1 n2 = 10 1，電阻，電阻r = 11，原線(xiàn)圈兩端輸入電壓，原線(xiàn)圈兩端輸入電壓u隨時(shí)間變隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是：化的圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是：av表的讀數(shù)為表的讀數(shù)為220v b通過(guò)通過(guò)r的電流為的電流為2aca表的讀數(shù)為表的讀數(shù)為2ad變壓器的輸入功率為變壓器的輸入功率為44w2212一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，若將該交流電壓加在阻值若將該交流電壓加在阻值r10 的電阻兩端由圖可知：的電阻兩端由圖可知：a該交流電的頻率為該交流電的頻率為50 hz b通過(guò)電阻的電流為通過(guò)電阻的電流為 ac用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是10v d電阻消耗的功率是電阻消耗的功率是10w22313如圖是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，則電壓如圖是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，則電壓u1、u2、u3 、u4之間的關(guān)系是：之間的關(guān)系是