高中物理 第五章 交变电流章末总结 课件 新人教版选修

第五章交变电流 章末总结 内容索引 知识网络 题型探究 知识网络 1 交变电流 交变电流的产生 产生 线圈在匀强磁场中绕 匀速转动 特殊位置 线圈平面与中性面重合 线圈平面与中性面垂直 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 表达式 e Em 从线圈位于中性面开始计时 其中Em 表征交变电流的物理量 最大值 Em nBS 有效值 根据 定义 正弦交流电E 周期T与频率f的关系 T 或f 平均值 E 垂直于磁场的轴 最大 零 最大 sin t nBS 电流的热效应 交变电流 电感 通直流 阻 通低频 阻 电容 通交流 隔 通高频 阻 理想变压器 电能输送 原理 现象 基本规律 I1n1 P1 P2 功率损失 P损 电压损失 U损 交流 高频 低频 直流 互感 I2n2 I2R线 IR线 2 题型探究 一 交变电流 四值 的计算和应用 1 峰值 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转时所产生的交变电流的最大值 Em nBS 2 瞬时值 线圈在匀强磁场中转动 从中性面开始计时 电动势的瞬时值表达式为e nBS sin t 3 有效值 反映交变电流产生热效应的平均效果 正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是E 4 平均值 指在一段时间内产生的电压 电流 的平均值 其数值由法拉第电磁感应定律求出 即 例1 2016 金华 温州 台州部分学校高二第11次联考 如图1所示 交流发电机的矩形线圈abcd中 ab cd 50cm bc ad 30cm 匝数n 100匝 线圈电阻r 0 2 外电阻R 4 8 线圈在磁感应强度B 0 05T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 1 若从图示位置开始计时 写出感应电流随时间变化的函数关系式 答案 解析 图1 i 47 1cos 100 t A 2 交流电压表和交流电流表的示数各为多少 答案 解析 160V33 3A 3 此发电机的总功率为多少 答案 解析 5561W 4 从图示位置起 线圈转过90 过程中 平均电动势多大 通过线圈横截面的电荷量为多少 答案 解析 150V0 15C 5 从图示位置起 线圈转过90 过程中 外力做功多少 线圈上产生的焦耳热为多少 答案 解析 27 8J1 11J 二 含变压器电路的动态分析解答这类问题首先是分清变量和不变量 然后结合变压器的基本规律和欧姆定律分析相关量的变化情况 1 理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是 量出而入 即输出功率决定输入功率 2 可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无阻电源 可以参照直流电路动态分析的方法 分析负载电路的动态变化 例2如图2所示 理想变压器原线圈接在交流电源上 图中各电表均为理想电表 下列说法正确的是 答案 解析 图2 A 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时 R1消耗的功率变大B 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时 电压表V示数变大C 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时 电流表A1示数变大D 若闭合开关S 则电流表A1示数变大 A2示数变大 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时 接入电路的阻值变大 变压器副线圈两端电压不变 副线圈中的电流减小 则R1消耗的功率及其两端电压均变小 故电压表的示数变大 选项A错误 B正确 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时 副线圈中的电流减小 则原线圈中的电流也减小 电流表A1示数变小 选项C错误 若闭合开关S 副