高中物理 第五章 交变电流章末整合提升课件 新人教版选修3-2.ppt

章末整合,交变电流,正弦式交变电流,表述,产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,图象：正弦(或余弦)曲线 三角函数表达式：正弦(或余弦)函数,表征 参量,瞬时值：eEmsin t或eEmcos t 峰值：EmnBS,周期：T 频率：f,有效值：,T,交变电流,对交变电流阻碍的器件,电阻 电感：感抗与线圈自感系数、交流电频率有关 电容：容抗与电容器电容、交流电频率有关,理想变压器,原理：互感现象,规律,电压与匝数关系：,电流与 匝数关系,只有一个副线圈：,有多个副线圈：,I1n1I2n2I3n3,功率关系：P入P出,交变电流,远距离输电,功率损失：PI2R线 电压损失：UIR线,减少线路能耗的方法：提高输电电压、减小输电线电阻,高压输电原理图,一、交流电“四值”的计算和应用 1.最大值：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动所产生的交流电，最大值EmnBS.在考虑电容器的耐压值时应根据交流电的最大值.,2.有效值：正弦式交流电的有效值 ，非正弦式交流电的有效值应根据有效值的定义计算.求电功、电功率，确定保险丝的熔断电流，要用到有效值；没有特殊说明时，交流电的电流、电压、电动势指有效值，交流电表的测量值是有效值，交流用电设备上所标的额定电压、额定电流是有效值.,例1 将交流电压u220 sin (100t) V接到“220 V，100 W”的灯泡两端，若灯泡灯丝电阻保持不变，求：,(1)通过灯泡电流的最大值；,答案 0.64 A,(2)灯泡的实际功率；,解析 灯泡的实际功率与额定功率相同，P100 W.,答案 100 W,(3)每秒钟电流方向改变的次数；,解析 周期T0.02 s,1秒钟电流方向改变的次数 n 2 2100(次).,答案 100次,(4)通过灯泡电流i的瞬时值表达式.,解析 通过灯泡电流i的瞬时值表达式为 iImsin t0.64sin (100t) A.,答案 i0.64sin (100 t) A,图1,针对训练1 如图1所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90的过程中(不计转动中的一切摩擦)，求：,(1)通过电阻R的电荷量q；,(2)电阻R上产生的焦耳热Q；,(3)驱动线圈转动的外力所做的功W.,二、变压器原理及相关电路的动态分析 处理此类问题的关键是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系，大致有两种情况： (1)负载不变，原、副线圈匝数比改变； (2)原、副线圈匝数比不变，负载改变. 动态分析该类问题的思路可表示为：,例2 一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图2甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的滑片.下列说法正确的是( ),图2,A.副线圈输出电压的频率为50 Hz B.副线圈输出电压的有效值为31 V C.P向右移动时，原、副线圈的电 流比减小 D.P向右移动时，变压器的输入功率增大,答案 AD,针对训练2 图3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只灯泡，S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交流电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光.下列说法正确的是( ),图3,A.输入电压u的表达式u20 sin (50t) V B.只断开S1后，L1、L2均正常发光 C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W,解析 由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02 s，输入电压u的表达式u20 sin(100t) V，选项A错误；,只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误； 只断开S2后，L1、L2串联后接入电路，变压器输出电流减小，原线圈的输入功率减小，选项C错误； 若S1换接到2后，变压器输出电压U4 V，R中电流为I0.2 A，R消耗的电功率为PUI0.8 W，选项D正确. 答案 D,三、电能的输送 解决远距离输电问题要注意以下两点： 1.首先画出输电线路示意图，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量符号，利用输电电流I ，输电线上损失电压UIR线，输电线损失功率PI2R线( )2R线及其相关知识解答. 2.分别在“三个回路”以及“两个变压器”上找各物理量之间的关系，特别注意以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路，在此回路中利用电路知识分析电压关系和功率关系.,例3 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？,答案 180 V 3 600 W 800