物理教科版選修1-1學(xué)案第三章電路與電能傳輸優(yōu)化總結(jié)Word版含答案

本章優(yōu)化總結(jié)[學(xué)生用書P36]eq\a\vs4\al(電路與電能傳輸)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(直流電路\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(基本概念：電流、電壓、電源、電動勢、電阻,基本定律\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(歐姆定律,焦耳定律)))),交變電路\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理,交流電的變化規(guī)律\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(表達(dá)式\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(u＝U0sin2πft,i＝I0sin2πft)),有效值：U有＝U0/\r(2),周期和頻率f＝1/T)),交變電路中的電容和電感)),變壓器\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(變壓器的結(jié)構(gòu)：鐵芯、原線圈、副線圈,變壓原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電壓功率關(guān)系：U1/U2＝n1/n2P1＝P2)),高壓輸電：由ΔP＝I2R知，提高電壓可以減小電流,電能的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用))電熱與電功的計算[學(xué)生用書P36]電熱公式為Q＝I2Rt，電功公式為W＝UIt，二者關(guān)系如下：1．純電阻用電器：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、白熾燈等，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即W＝Q＝IUt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t.電功率P＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R).2．非純電阻用電器：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的其他形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，但內(nèi)能損失是不可避免的．例如電動機(jī)、電解槽、蓄電池充電、日光燈等，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能，即W＝IUt＞Q＝I2Rt，其他形式的能E其他＝W－Q.在如圖所示的電路中，R1＝2Ω，R2＝4Ω，電壓表示數(shù)為3V．求：(1)電阻R2上消耗的電功率．(2)電路每分鐘消耗的電能．[解析](1)電路電流：I＝U1/R1＝3/2A＝1.5AR2兩端的電壓U2＝IR2＝1.5×4V＝6V，R2上的電功率P2＝U2I＝6×1.5V＝9W.(2)消耗的電能W＝I2Rt＝1.52×(2＋4)×60J＝810J.[答案](1)9W(2)810J交變電流的圖像、表達(dá)式的綜合應(yīng)用[學(xué)生用書P37]交變電流的圖像反映了交變電動勢(或電流)隨時間的變化特征，對正弦交變電流來說，我們可以從圖像中獲取如下信息．1．交流電的周期(T)：一個完整的正弦波對應(yīng)的時間段．知道了周期便可以算出線圈轉(zhuǎn)過的角速度ω＝2π/T.2．交流電的最大值(E0，I0)：圖像上的峰值．知道了最大值，便可計算出交變電動勢(交變電流)的有效值E＝E0/eq\r(2)，I＝I0/eq\r(2).3．任意時刻交流電的瞬時值：圖像上每個“點”表示某一時刻交流電的瞬時值．交變電流的圖像可以幫助我們理解交變電流瞬時值表達(dá)式，且比表達(dá)式更形象直觀．在實際問題中將表達(dá)式、圖像、發(fā)電機(jī)模型結(jié)合起來分析，能夠達(dá)到舉一反三、觸類旁通的效果，這也是解決交變電流問題的一個重要方法．如圖是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的()A．周期是0.01sB．最大值是311VC．有效值是220VD．表達(dá)式為u＝220sin100πtV[解析]由題圖可知：交變電壓的周期為0.02s，A選項錯誤；最大值為311V，B選項正確；有效值U＝eq\f(U0,\r(2))＝eq\f(311,\r(2))V＝220V，C選項正確；線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,0.02)rad/s＝100πrad/s，交變電壓的表達(dá)式為U＝311sin100πt(V)，D選項錯誤．[答案]BC有關(guān)變壓器的動態(tài)分析問題[學(xué)生用書P37]1．由變壓器的電壓比關(guān)系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知，輸出電壓U2只與n1與n2的比值、U1有關(guān)，與負(fù)載電阻R無關(guān)，原線圈兩端電壓U1一般是不變的．2．變壓器的輸入功率隨輸出功率的變化而變化，但變壓器不能改變P入＝P出的關(guān)系．由P入＝P出＝I2U2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)))eq\s\up12(2)eq\f(Ueq\o\al(2,1),R)得知變壓器的功率與n1、n2、U1、R都有關(guān)系．如圖所示，理想變壓器原線圈接在正弦交變電壓上，副線圈通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1、L2，輸電線的等效電阻為R，在圖示狀態(tài)下，開關(guān)S是斷開的，當(dāng)開關(guān)S閉合時，下列說法正確的是()A．副線圈兩端的輸出電壓減小B．等效電阻R兩端的電壓減小C．通過燈泡L1的電流減小D．原線圈中的電流減小[解析]因為原線圈輸入電壓不變且原副線圈的匝數(shù)比一定，由變壓器的原理eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知，副線圈輸出電壓U2不變，故A選項錯誤．開關(guān)閉合后兩燈泡并聯(lián)，并聯(lián)電阻為eq\f(R燈,2)，總電阻減小，副線圈的電流增大，輸電線的等效電阻兩端