第五章交變電流章末整合課件(人教版選修3-2)

1、專題一交變電流的產(chǎn)生和描述1交流電的產(chǎn)生：(1)平面線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動時，線圈中就會產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電，這種交流電叫正弦式交流電(2)中性面：垂直于磁場的平面叫中性面線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，此位置線圈中的感應(yīng)電動勢為零，且每經(jīng)過中性面一次感應(yīng)電流的方向改變一次線圈每轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性面，感應(yīng)電流的方向改變兩次【例題】(雙選)一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電動勢 e 隨時間 t 的變)化如圖 21 所示，下面說法正確的是(圖 21At1 時刻通過線圈的磁通量為零Bt1 時刻通過線圈的磁通量

2、的絕對值最大Ct3 時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D每當(dāng)電動勢 e 變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大解析：應(yīng)把交變電流的圖象與線圈轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)起來，線圈平面垂直于磁感線的位置為中性面，此時穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電流為零，恰是電流改變方向的時刻，對應(yīng)圖象中的 t1、t3時刻；線圈平面與磁感線平行時，穿過線圈的磁通量為零，但磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，對應(yīng)圖象中的 t2、t4 時刻，因此正確的選項是 BD.答案：BD2正弦式交流電的變化規(guī)律及其描述：若從中性面位置開始計時，那么線圈中的電動勢、電流、加在外電阻上的電壓的瞬時值均按正弦規(guī)律變化(2)圖象如圖

3、 22 所示： 圖 22(3)表征交流電的物理量：周期和頻率：是用來表示交流電變化快慢的物理量瞬時值：交流電的瞬時值反映的是不同時刻交流電的大小和方向最大值：交流電在變化過程中所能達(dá)到的最大值是表征交流電強(qiáng)弱的物理量有效值：是根據(jù)交流電的熱效應(yīng)規(guī)定的，反映的是交流電在能量方面的平均效果讓交流電與恒定電流通過阻值相同的電阻，若在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，這一恒定電流值就是交流電的有效值各種電器設(shè)備所標(biāo)明的額定電流和額定電壓均是有效值【例題】3 A 直流電通過電阻 R 時，t s 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 Q.現(xiàn)讓一交變電流通過電阻 R，若 2t s 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 Q，則該交變電流的有效值和最大值分別為(

4、)答案：A專題二變壓器和遠(yuǎn)距離輸電1變壓器原理及其應(yīng)用：(1)工作原理：原線圈加上交變電壓后會產(chǎn)生交變的電流，這個交變電流會在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，那么副線圈中會產(chǎn)生交變電動勢若副線圈與負(fù)載組成閉合電路，副線圈中也會有交變電流產(chǎn)生，它同樣在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量這樣，由于原、副線圈中有交變電流通過而發(fā)生的一種相互感應(yīng)現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象變壓器工作的物理基礎(chǔ)就是利用互感現(xiàn)象【例題】一臺理想降壓變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為10 1，它的輸入電壓最大值為 220 V另有一白熾燈，當(dāng)把它接在 22 V 直流電源上，消耗功率為 P.若把它接在上述變壓器副線圈上，變壓器的輸入功率為()A.P4B.P2CPD2

5、P答案：B2遠(yuǎn)距離輸電：遠(yuǎn)距離輸電時，由于輸電線路上存在電阻，根據(jù)電流熱效應(yīng) QI2Rt，總有一部分電能損失在輸電線路上減少線路上的電能損失，有兩種方法：一是減小導(dǎo)線上的電阻；二是減小輸電線上通過的電流根據(jù) PUI 可知，通過減小輸電線路的電流，可減少線路的能量損失，即采用高壓輸電，這是減少線路電能損失的有效方法(如圖 23 所示)圖 23(1)輸電過程的電壓關(guān)系：(2)輸電過程功率的關(guān)系：【例題】發(fā)電機(jī)的路端電壓為 220 V，輸出電功率為 44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級線圈匝數(shù)之比為1 10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級線圈匝數(shù)比為 10 1 的降壓變壓

6、器降壓供給用戶(1)畫出全過程的線路圖(2)求用戶得到的電壓和功率(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓解析：(1)線路圖如圖 24 所示：圖24答案：見解析(3)若不采用高壓輸電，線路損失的電壓為URI1R40 V用戶得到的電壓UU1UR180 V用戶得到的功率PUI136 kW.1(雙選，2012 年廣東卷)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動勢為 e50sin 100t(V)，對此電動勢，下列表述正確的有()CD2(2012 年福建卷)如圖 25 所示，理想變壓器原線圈輸入電壓 uUmsin t，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器V1 和 V2 是理想交流電壓表，示數(shù)分別

7、用 U1 和 U2 表示；A1 和 A2 是理想交流電流表，示數(shù)分別用 I1 和 I2 表示下列說法正確的是()C圖 25AI1 和 I2 表示電流的瞬間值BU1 和 U2 表示電壓的最大值C滑片 P 向下滑動過程中，U2 不變、I1 變大D滑片 P 向下滑動過程中，U2 變小、I1 變小率為P2，則P1 和 分別為(3(2012 年天津卷)通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率 P，原線圈的電壓 U 保持不變，輸電線路的總電阻為 R.當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為 k 時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到 nk，線路損耗的電功P2P1)答案：D4(2012 年重慶卷

8、)如圖 26 所示，理想變壓器的原線圈接入 u11 000sin 100 t (V)的交變電壓，副線圈通過電阻r6 導(dǎo)線對“220 V880 W”電器 RL 供電，該電器正常工作由此可知()C圖 26A原、副線圈的匝數(shù)比為 50 1B交變電壓的頻率為 100 HzC副線圈中電流的有效值為 4 AD變壓器的輸入功率為 880 W25(2011 年新課標(biāo)卷)如圖 27 所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 1 2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為 220 V，額定功率為 22 W；原線圈電路中接有電壓表和電流表現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光若用 U 和 I 分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則()圖 27A6(2011 年江蘇卷)圖 28 甲為一理想變壓器，ab 為原線圈，ce 為副線圈，d 為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的 ut 圖象如圖 28 乙所示若只在 ce 間接一只 Rce400 的電阻，或