2018_2019学年高中物理第二章交变电流章末总结课件教科版选修.pptx

章末总结,知识网络,典例精析,第二章 交变电流,磁通量 感应电动势为 电流改变方向,磁通量为零 感应电动势,线圈平面与中性面重合,知识网络,交变 电流,交变 电流的 产生,线圈在匀强磁场中绕 匀速转动,产生,特殊 位置,垂直于磁场的轴,最大,答案,零,最大,线圈平面与中性面垂直,表达式：eEm (中性面开始计时)，其中Em,sin t,nBS,交变 电流,交变 电流的 产生,最大值：EmnBS 有效值：根据 定义，正弦交流电 E有效 周期T与频率f的关系：T 或f 平均值：E,表征 交变 电流 的物 理量,电流的热效应,Em 2,答案,1 f,1 T,n t,电感：通直流，阻 ；通低频，阻 电容：通交流，隔 ；通高频，阻,交流,高频,直流,低频,U1 U2 I1n1 P1P2,功率损失：P损 电压损失：U损,基本规律,交变 电流,理想 变压器,原理： 现象,互感,答案,电能输送,n1 n2,I2n2,I2r,Ir,返回,例1 如图1所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，abcd50 cm，bcad30 cm，匝数n100匝，线圈电阻r0.2 ，外电阻R4.8 .线圈在磁感应强度B0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动，角速度100 rad/s.,一、交变电流“四值”的计算和应用,典例精析,解析答案,图1,(1)求产生感应电动势的最大值.,解析 设abl1，bcl2，则产生的感应电动势的最大值EmnBl1l2235.5 V 答案 235.5 V,(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式.,解析答案,解析 根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值Im Em Rr 47.1 A 在题图所示位置时，电流有最大值，则电流的瞬时值表达式为iImcost，代入数值得i47.1cos (100t) A 答案 i47.1cos (100t) A,图1,(3)交流电压表和交流电流表的示数各为多少？,解析答案,图1,解析 电流的有效值为I Im 2 33.3 A 路端电压的有效值为UIR160 V 即电压表的示数为160 V，电流表的示数为33.3 A. 答案 160 V 33.3 A,(4)从图示位置起，转过90过程中，平均电动势为多少？通过线圈中导线横截面的电荷量为多少？,解析答案,图1,通过线圈中导线横截面的电荷量,答案 150 V 0.15 C,归纳总结,归纳总结,(1)在考虑电容器的耐压值时应根据交流电的最大值； (2)求电功、电功率，确定保险丝的熔断电流，要用到有效值； (3)没有特殊说明时，交流电的电流、电压、电动势指有效值； (4)交流电表的测量值是有效值； (5)交流用电设备上所标的额定电压、额定电流是有效值.瞬时值对应某一时刻的电压、电流值； (6)求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，qn Rr .,二、交变电流图像的应用,例2 如图2所示是某正弦交变电压的波形图， 由图可确定该电压的 ( ),解析答案,图2,A.周期是0.01 s B.最大值是311 V C.有效值是220 V D.表达式为u220sin (t) V,解析 由题图知，最大值Um311 V，且为正弦交流电，有效值U Um 2 220 V，周期T0.02 s，表达式为u311sin (100t) V，故B、C选项正确.,BC,A.V1、V2的示数不变，A1的示数增大， A2的示数减小，P入增大 B.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数增大， P入增大 C.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数减小，P入减小 D.V1的示数不变，V2的示数增大，A1的示数减小，A2的示数增大，P入减小,例3 用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，如图3所示.开始时开关S是断开的.现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是 ( ),三、变压器电路的动态分析,图3,解析答案,解析 电压表V1的示数由输入电压决定；电压表V2的示数由输入电压U1(大小等于电压表V1的示数)和匝数比 n1 n2 决定；电流表A2的示数由输出电压U2(大小等于电压表V2的示数)和负载电阻R负决定；电流表A1的示数即I1由变压器的匝数比 n2 n1 和输出电流I2决定；P入随P出而变化，由P出决定.因输入电压不变，所以电压表V1的示数不变；据公式U2 n2U1 n1 ，可知U2也不变，即电压表V2的示数不变.又据I2 U2 R负 知，S闭合后R负减小，故I2增大，电流表A2的示数增大；输入电流I1随输出电流I2的增大而增大，故电流表A1的示数增大.因P出U2I2，故P出增大；P入随P出变化而变化，故P入也增大.故选B. 答案 B,四、远距离输电线路的分析与计算,例4 交流发电机两端电压是220 V，输出功率为4 400 W，输电导线总电阻为2 .试求：,(1)用户得到的电压和功率各多大？输电损失功率多大？,解析 如图，由PIU得：,由UU用IR得：用户得到的电压为U用UIR220 V202 V180 V 由PP用I2R得：用户得到的功率为P用PI2R4 400 W2022 W 3 600 W,答案 180 V 3 600 W 800 W,解析答案,输电损失功率为P损I2R2022 W800 W,(2)若发电机输出端用110的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用101的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又是多大？,解析答案,归纳总结,返回,解析 输电线路示意图如图所示,解析答案,归纳总结,因理想变压器不改变功率，即P2P，所以,U3U2I2R2 200 V22 V2 196 V,答案 219.6 V 4 392 W,归纳总结,归纳总结,解决远距离输电问题要注意以下两点： (1)首先画出输电示意图，包括发电机、升压变压器、输电线、降压变压器、负载等，在图中标出相应物理符号，利用输电电流I P U ，输电