湖南省高三物理复习课件：学海导航变压器电能的输送 新人教版.ppt

交变电流的产生及描述电感和电容对交流的影响 1 如图所示 调光台灯是用双向可控硅电子器件来实现连续调节灯的亮度的 现将某无级调光台灯接在220v的正弦交流电上 经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示 则此时电压表的示数是 a 220vb 156vc 110vd 78v 2 矩形金属线圈共10匝 绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动 线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示 下列说法中正确的是 a 此交流电的频率为0 02hzb 此交流电动势的有效值为10vc t 0 01s时 线圈平面与磁场方向平行d 线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 3 一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 产生交变电动势的瞬时表达式为e 10sin4 tv 则 a 该交变电动势的频率为2hzb 零时刻线圈平面与磁场垂直c t 0 25s时 e达到最大值d 在1s时间内 线圈中电流方向改变100次 4 正弦交流电压u 50sin314tv加在一氖管的两端 已知当氖管两端的电压达到25v时才开始发光 则此氖管在一个周期内发光的总时间为 a 0 02sb 0 025sc 0 01sd 0 005s 5 如图所示的空间存在一匀强磁场 其方向为垂直于纸面向里 磁场的右边界为mn 在mn右侧有一矩形金属线圈abcd ab边与mn重合 现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动 将a b两端连到示波器的输入端 若电流从a到b为正 则从图中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是 6 如图所示的电路中 a b c是三个相同的灯泡 l是自感线圈 其电阻可忽略不计 电键s先闭合然后再断开 则 a s闭合后 a先亮而b c慢亮b s闭合后 b c先亮而a慢亮c s断开后 b c先变亮然后逐渐变暗d s断开后 a先变亮然后逐渐变暗 7 一个矩形线框的面积为s 在磁感应强度为b的匀强磁场中 从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时 转速为nr s 则 a 线圈交变电动势的最大值为n bsb 线框交变电动势的有效值为n bs c 从开始转动经过1 4周期 线框中的平均感应电动势为2nbsd 感应电动势瞬时值为e 2n bssin2n t 8 小型交流发电机中 矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动 产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系 如图所示 此线圈与一个r 9 的电阻构成闭合电路 线圈自身的电阻r 1 下列说法正确的是 a 交变电流的周期为0 2sb 交变电流的频率为2 5hzc 发电机输出的电压有效值为10d 发电机输出的电功率为18w 9 交流发电机转子有n匝线圈 每匝线圈所围面积为s 匀强磁场的磁感应强度为b 匀速转动的角速度为 线圈内电阻为r 外电路电阻为r 当线圈由图中实线位置匀速转动90 到达虚线位置过程中 求 1 通过r的电荷量q为多少 2 r上产生电热qr为多少 3 外力做的功w为多少 10 边长为a的n匝正方形线圈在磁感应强度为b的匀强磁场中 以角速度 绕垂直于磁感线的转轴匀速转动 线圈的电阻为r 求 1 线圈从中性面开始转过90 角的过程中产生的热量 2 线圈从中性面开始转过90 角的过程中 通过导线截面的电量 11 如图所示 abcd是交流发电机的矩形线圈 ab 30cm bc 10cm 共50匝 它在b 0 8t的匀强磁场中绕中心轴oo 顺时针方向匀速转动 转速为480r min 线圈的总电阻为r 1 外电阻为r 3 试求 1 线圈从图示位置转过1 4转的过程中 电阻r上产生的热量和通过导线截面的电量 2 电流表和电压表的读数 3 从图示位置转过180 过程中的平均感应电动势 变压器电能的输送 要点回顾 一 理想变压器工作原理 互感原理 穿过初级铁芯的 的变化率等于穿过次级铁芯的磁通量的变化率之和 理想变压器基本规律 功率p入 p出 电压 电流 一个副线圈 多个副线圈 规律 制约关系 1 输入功率由 决定 2 输出电压是由 与 共同决定 3 输入电流是由 与 共同决定 二 远距离输电 释难解惑 1 理想变压器及其原 副线圈基本量的关系是怎样的 理想变压器的应用中要注意副线圈功率和原线圈相等这个特点 电流关系的推导应该以其为依据 2 怎样分析变压器中各物理量的制约关系 续表 3 远距离输电过程中具体过程分析 减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积 两者相比 当然选择前者 若输电线功率损失已经确定 那么升高输电电压能减小输电线截面积 从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥 还能少占用土地 注意 电路中的电阻和负载中的电阻都是等效电阻 在计算导线中的电阻时 如果知道单位长度上的电阻阻值 计算导线的长度时要注意导线是双向的 例1 一台理想变压器的输出端仅接一个标有 12v6w 的灯泡 且正常发光 变压器输入端的电流表示数为0 2a 则变压器原 副线圈的匝数之比为 a 7 2b 3 1c 6 3d 5 2 讲练互动 1 理想变压器的原理与规律 变式练习 如图所示 原 副线圈匝数比为2 1的理想变压器正常工作时 a 原 副线圈磁通量之比为2 1b 原 副线圈电流之比为1 2c 输入功率和输出功率之比为1 1d 原 副线圈磁通量变化率之比为1 1 例2 如图所示 为一理想变压器 s为单刀双掷开关 p为滑动变阻器的滑动触头 u1为加在原线圈两端的电压 i1为原线圈中的电流强度 则 2 变压器的动态分析 a 保持u1及p的位置不变 s由a合到b时 i1将增大b 保持u1及p的位置不变 s由b合到a时 r消耗的功率减小c 保持u1不变 s合在a处 使p上滑 i1将增大d 保持p的位置不变 s合在a处 若u1增大 i1将增大 变式练习 如图所示 在一根铁棒上绕有一线圈 a c是线圈的两端 b为中间抽头 把a b两点接入一平行金属导轨 在导轨上横放一金属棒 导轨间有图示方向的匀强磁场 若要求a c两点的电势都高于b点 则金属棒沿导轨的运动情况是 a 应向右加速平动b 应向右减速平动c 应向左加速平动d 应向左减速平动 例3 发电机输出功率为100kw 输出电压是250v 用户需要的电压是220v 输电线电阻为10 若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4 试求 1 画出此输电线路的示意图 2 在输电线路中设置的升 降压变压器原副线圈的匝数比 3 用户得到的电功率是多少 3 远距离输电 变式练习 某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定 它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压 然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器 经降低电压后再输送至各用户 设变压器都是理想的 那么在用电高峰期 随用电器总功率的