高中物理 第2章 交变电流章末归纳提升课件 教科版选修32.ppt

1 最大值最大值是指交流电在变化过程中电动势 电压 电流所能达到的最大值 它反映的是交变电流大小的变化范围 常用大写字母加下标m或max来表示 如emax umax imax 当线圈平面与磁感应强度b的方向平行时 交变电流的电动势最大 设线圈的匝数为n 面积为s 绕垂直于磁场的转轴转动的角速度为 则emax nbs emax的大小与线圈的形状 旋转的转轴位置无关 在考虑电容器的耐压程度时 应注意交变电流的最大值 交流电的 四值 各种交变电流电气设备上铭牌标注的 交变电表所测的 以及在叙述中没有特别说明的交变电流的值 都是指有效值 在计算交变电流通过导体产生的热量 电功率以及确定电阻丝的熔断电流时 只能用交变电流的有效值 总之 在研究交变电流做功 电功率及产生的热量时 只能用有效值 交变电路中电流表 电压表的读数也都是有效值 3 瞬时值瞬时值是指交流电在变化过程中某一时刻电动势 电压 电流的值 它反映的是某一时刻交变电流某物理量的大小 常用小写字母来表示 如e u i 在求发电机某一时刻的电动势 电流 输出功率 用电器某一时刻电压 电流消耗功率时常用瞬时值 交流发电机的原理如图2 1甲所示 闭合的矩形线圈放在匀强磁场中 绕oo 轴匀速转动 在线圈中产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示 已知线圈的电阻为r 2 0 求 甲乙图2 1 1 通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少 2 矩形线圈转动的周期是多少 3 线圈电阻上产生电热的功率是多少 4 保持线圈匀速运动 1min内外界对线圈做的功是多少 答案 1 2 0a 2 4 0 10 3s 3 4w 4 240j 图2 2 2 p入 p出 即无论有几个副线圈在工作 变压器的输入功率总等于所有输出功率之和 理想变压器的分析 3 变压器动态问题 1 电压制约 当变压器原 副线圈的匝数比 n1 n2 一定时 输出电压u2由输入电压u1决定 即u2 n2u1 n1 可简述为 原制约副 2 电流制约 当变压器原 副线圈的匝数比 n1 n2 一定 且输入电压u1确定时 原线圈中的电流i1由副线圈中的输出电流i2决定 即i1 n2i2 n1 可简述为 副制约原 3 负载制约 变压器副线圈中的功率p2由用户负载决定 p2 p负1 p负2 变压器副线圈中的电流i2由用户负载及电压u2决定 即i2 p2 u2 总功率p总 p线 p2 动态分析问题的思路程序可表示为 2013 华南师大附中高二检测 如图2 3所示 t为理想变压器 a1 a2为理想交流电流表 v1 v2为理想交流电压表 r1 r2 r3为电阻 原线圈两端接电压一定的正弦交流电 当开关s闭合时 各交流电表的示数变化情况应是 图2 3 a 电压表v1读数变小b 电压表v2读数变大c 电流表a1读数变大d 电流表a2读数变小 解析 理想变压器 开关s闭合时 v2示数不变 r总变小 a2示数变大 由电流关系知a1示数也变大 v1示数减小 故a c正确 答案 ac 2 如图2 4所示 理想变压器初级线圈的匝数为n1 次级线圈的匝数为n2 初级线圈两端a b接正弦交流电源 r为负载电阻 电流表a1的示数是0 20a 电流表a2的示数为1 0a 下列说法正确的是 图2 4 a 初级和次级线圈的匝数比为1 5b 初级和次级线圈的匝数比为5 1c 若将另一个电阻与原负载r串联 则电流表a2的示数增大d 若将另一个电阻与原负载r并联 则电流表a2的示数减小 答案 b 1 解题思路在远距离输送电能的过程中 由能量的转化和守恒可知 发电机的总功率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和 不考虑变压器上的能量损失 高压输电 发电机的输出功率为40kw 输出电压为400v 用变压比 原 副线圈匝数比 为1 5的变压器升压后向远处供电 输电线的总电阻为5 到达用户后再用变压器降为220v 求 1 输电线上损失的电功率是多少 2 降压变压器的变压比是多少 2 输电线上的电压损失 u ir 20 5v 100v 加在降压变压器原线圈两端的电压u1 u u 2 0 103v 100v 1 9 103v 降压变压器副线圈两端的电压 用户所需的电压 u2 220v 答案 1 2 0 103w 2 95 11 3 某小型水电站发电机输出的电功率为100kw 输出电压为250v 现准备向远处输电 所