高中物理 第二章 章末整合课件 粤教版选修32.ppt

专题一 交变电流的产生和描述 1 交流电的产生 平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时 线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电 这种交流电叫正弦式交流电 中性面 垂直于磁场的平面叫中性面 线圈位于中性面时 穿过线圈的磁通量最大 但磁通量的变化率为零 此位置线圈中的感应电动势为零 且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次 线圈每转一周 两次经过中性面 感应电流的方向改变两次 例题 双选 一矩形线圈 绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动 线圈中的感应电动势e随时间t的变 化如图2 1所示 下面说法正确的是 图2 1 a t1时刻通过线圈的磁通量为零b t1时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大c t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大d 每当电动势e变换方向时 通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 解析 应把交变电流的图象与线圈转动位置对应起来 线圈平面垂直于磁感线的位置为中性面 此时穿过线圈的磁通量最大 感应电流为零 恰是电流改变方向的时刻 对应图象中的t1 t3时刻 线圈平面与磁感线平行时 穿过线圈的磁通量为零 但磁通量变化率最大 感应电动势最大 感应电流最大 对应图象中的t2 t4时刻 因此正确的选项是bd 答案 bd 2 正弦式交流电的变化规律及其描述 若从中性面位置开始计时 那么线圈中的电动势 电流 加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化 图象如图2 2所示 图2 2 表征交流电的物理量 a 周期和频率 是用来表示交流电变化快慢的物理量 b 瞬时值 交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大 小和方向 c 最大值 交流电在变化过程中所能达到的最大值是表征 交流电强弱的物理量 d 有效值 是根据交流电的热效应规定的 反映的是交流电在能量方面的平均效果 让交流电与恒定电流通过阻值相同的电阻 若在相等时间内产生的热量相等 这一恒定电流值就是交流电的有效值 各种电器设备所标明的额定电流和额定电 答案 a 专题二 变压器和远距离输电 1 变压器原理及其应用 工作原理 原线圈加上交变电压后会产生交变的电流 这个交变电流会在铁芯中产生交变的磁通量 那么副线圈中会产生交变电动势 若副线圈与负载组成闭合电路 副线圈中也会有交变电流产生 它同样在铁芯中激发交变的磁通量 这样 由于原 副线圈中有交变电流通过而发生的一种相互感应现象叫互感现象 变压器工作的物理基础就是利用互感现象 例题 一台理想降压变压器 原 副线圈的匝数比为10 1 它的输入电压最大值为220v 另有一白炽灯泡 当把它接在22v直流电源上 消耗功率为p 若把它接在上述变压器 副线上 变压器的输入功率为 a p 4c p b p 2d 2p 答案 b 2 远距离输电 远距离输电时 由于输电线路上存在电阻 根据电流热效应q i2rt 总有一部分电能损失在输电线路上 减小线路上的电能损失 有两种方法 一是减少导线上的电阻 二是减少输电线上通过的电流 根据p ui可知 通过减小输电线路的电流 可减少线路的能量损失 即采用高压输电 这是减少线路电能损失的有效方法 如图2 3所示 图2 3 输电过程的电压关系 输电过程功率的关系 例题 发电机的端电压为220v 输出电功率为44kw 输电导线的电阻为0 2 如果用初 次级线圈匝数之比为1 10的升压变压器升压 经输电线路后 再用初 次级线圈匝数比为10 1的降压变压器降压供给用户 1 画出全过程的线路图 2 求用户得到的电压和功率 3 若不经过变压而直接送到用户 求用户得到的功率和电 压 解析 1 线路图如图2 4所示 图2 4 答案 见解析 1 2011年新课标卷 如图2 5 一理想变压器原副线圈的匝数比为1 2 副线圈电路中接有灯泡 灯泡的额定电压为220v 额定功率为22w 原线圈电路中接有电压表和电流表 现闭合开关 灯泡正常发光 若用u和i分别表示此时电压表和 电流表的读数 则 图2 5 答案 a 图2 6 3 双选 2010年广东卷 图2 7是某种正弦式交变电压 的波形图 由图可确定该电压的 图2 7 a 周期是0 01sb 最大值是311vc 有效值是220vd 表达式为u 220sin100 t v 解析 选项a错误 周期是0 02s 选项d错误 应该用峰值 即正确的表达式应该为u 311sin100 t v 答案 bc 4 双选 2010年山东卷 一理想变压器原 副线圈的匝数比为10 1 原线圈输入电压的变化规律如图2 8甲所示 副线圈所接电路如图2 8乙所示 p为滑动变阻器的触头 下列 说法正确的是 图2 8 a 副线圈输出电压的频率为50hzb 副线圈输出电压的有效值为31v c p向右移动时 原 副线圈的电流比减小d p向右移动时 变压器的输出功率增加答案 ad 5 2010年浙江卷 某水电站 用总电阻为2 5 的输电线输电给500km外的用户 其输出电功率是3 106kw 现用500 kv电压输电 则下列说法正确的是 b a