粤教版选修32 第2章 交变电流 章末复习课 学案.doc

巩固层知识整合体系构建核心速填1正弦交变电流(1)产生：矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动(2)描述瞬时值eemsin_t或eemcos_t.峰值emnbs.有效值e，i，u.周期与频率的关系：t.2阻碍交变电流的器件(1)线圈的感抗随线圈的自感系数和交变电流频率的增大而增大(2)电容器的容抗随电容器的电容和交变电流的频率的增大而减小3理想变压器(1)理想变压器的原理是互感现象(2)电压与匝数的关系：.(3)电流与匝数的关系：只有一个副线圈时：；有多个副线圈时：i1n1i2n2i3n3.4远距离输电(1)电压损失：uir线(2)电功率损失：pi2r线提升层能力强化交变电流的四值对比物理含义 重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值eemsin tiimsin t计算线圈某一时刻的受力情况最大值最大的瞬时值emnbsim确定用电器的耐压值有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值eui(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)(2)交流电表的测量值(3)电气设备标注的额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值n计算通过电路截面的电荷量如图21所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为bm和n是两个集流环，负载电阻为r，线圈、电流表和连接导线的电阻不计求：图21(1)从图示位置起转过转的时间内负载电阻r上产生的热量；(2)从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻r的电荷量；(3)电流表的示数思路点拨：求转的时间r产生热量应用有效值求解应用qn求电荷量电流表示数为有效值【解析】线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流此交变电动势的最大值为embsb2n2bnr2.(1)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的有效值为e电阻r上产生的热量q.(2)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的平均值为.通过r的电荷量qtt.(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为e，由有效值的定义得t解得e故电流表的示数为i.【答案】(1)(2)(3)交变电流问题中求焦耳热或电功率应用交流电的有效值计算；求一段时间的电荷量应用平均值计算针对训练1.有一个10匝正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 ，线框绕oo轴以10 rad/s的角速度匀速转动，如图22所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 t求：图22(1)该线框产生的交变电流的电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式【解析】(1)交变电流电动势最大值为emnbs100.50.2210 v6.28 v，电流的最大值为im a6.28 a(2)线框转过60时，感应电动势eemsin 605.44 v.(3)由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为eemsin t6.28sin 10t(v)【答案】(1)6.28 v6.28 a(2)5.44 v(3)e6.28sin 10t(v)理想变压器的分析1电压思路变压器原、副线圈的电压之比为；当变压器有多个副线圈时2功率思路理想变压器的输入、输出功率为p入p出，即p1p2；当变压器有多个副线圈时，p1p2p33电流思路由i知，当变压器有多个副线圈时n1i1n2i2n3i3，对只有一个副线圈的变压器才有.4制约思路(变压器动态问题)(1)电压制约当变压器原、副线圈的匝数比()一定时，输出电压u2由输入电压决定，即u2.(2)电流制约当变压器原、副线圈的匝数比一定，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，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，p2p负1p负2变压器副线圈中的电流i2由用户负载电阻r2确定，i2.总功率p总p线p2.图23甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻r20 ，l1、l2为规格相同的两只小灯泡，s1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，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()甲乙图23a输入电压u的表达式u20sin(50t)vb只断开s2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思路点拨：由乙图可读出电压的峰值和周期断开s2，u2不变，负载电阻变大d由图象可知um20 v，t0.02 s，故100 rad/s，即输入电压u的表达式u20sin(100t)v，所以a项错误；断开s2后两灯泡串联，总电压仍为4 v，所以l1、l2均不能正常发光，b项错误；根据p入p出可知断开s2后r增大，p入变小，c项错误；若s1接2，由p可得p w0.8 w，故答案为d对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是ri2p出p入i1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2u2i2p出p入i1.针对训练2.用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，如图24所示开始时开关s是断开的现将开关s闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是() 【导学号：97752151】图24av1、v2的示数不变，a1的示数增大，a2的示数减小，p入增大bv1、v2的示数不变，a1、a2的示数增大，p入增大cv1、v2的示数不变，a1、a2的示数减小，p入减小dv1的示数不变，v2的示数增大，a1的示数减小，a2的示数增大，p入减小b电压表v1的示数由输入电压决定，电压表v2的示数由输入电压u1(大小等于电压表v1的示数)和匝数比决定，电流表a2的示数由输出电压u2(大小等于电压表v2的示数)和负载电阻r负决定；电流表a1的示数即i1由变压器的匝数比和输出电流i2决定；p入随p出而变化，由p出决定因输入电压不变，所以电压表v1的示数不变，据公式u2，可知u2也不变，即电压表v2的示数不变又根据i2知，s闭合后r负减小，故i2增大，电流表a2的示数增大，输入电流i1随输出电流i2增大而增大，故电流表a1的示数增大因p出u2i2，故p出增大，p入随p出变化，故p入也增大，可见本题的正确选项为b远距离输电问题1输电示意图(如图25所示)图252正确理解几个基本关系(1)功率关系：p1p2，p2p损p3，p3p4.(2)电压关系：，u2u线 u3，.(3)电流关系：，i2i线i3，.(4)输电电流：i线.(5)输电导线上损耗的电功率：p损p2p3ir线u线i线(6)输电导线上的电压损失：u线i线r线u2u3.(多选)如图26为远距离输送交流电的示意图，变压器均为理想变压器随着用户负载增多，发电机f达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是()图26a适当减小输电线的电阻rb适当提高c适当提高的同时，降低d适当降低的同时，提高思路点拨：输送功率一定，为提高用户电功率，应减小p损由p损i2r可知应减小i或r.ac当发电机输出功率一定时，为使远距离用户得到更多的功率，需减小输电线上的功率损失，根据pi2r，可以减小输电线的电阻r，a正确；也可以通过提高输电电压，减小输送电流，即提高，这样使线圈n3两端电压变大，为使用户的用电器正常工作需要适当降低，c正确远距离输电问题的处理思路(1)根据具体问题画出输电线路示意图(2)研究三个回路，分析其中的已知量、可求量、待求量(3)研究两个变压器，分析其中的已知量、可求量、待求量(4)确定求解思路，根据回路及变压器上的电压、电流、功率关系列式求解针对训练3(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图27所示，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电已知输电线的总电阻为r，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41，降压变压器副线圈两端交变电压u220sin(100t) v，降压变压器的副线圈与阻值r011 的电阻组成闭合电路若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是() 【导学号：9775152】图27a通过r0电流的有效值是20 ab降压变压器t2原、副线圈的电压比为41c升压变压器t1的输出电压等