选修3-2第五章交变电流复习.ppt

高中物理选修3 2 第5章交变电流 知识梳理 一 交变电流的产生过程以及规律应用二 表征正弦交变电流的物理量三 变压器四 电能的输送 1 交变电流 一 交变电流的产生过程以及规律应用 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 叫做交变电流 2 正弦交变电流的变化规律和中性面 1 正弦交变电流的变化规律 线圈在中性面开始计时 磁通量 mcos t BScos t电动势 e Emsin t nBS sin t电压 u Umsin t电流 i Imsin t 说明 如果线圈平面与中性面垂直时开始计时 则表达式为余弦函数 2 中性面 与磁场方向垂直的平面 是假想的一个参考面 线圈平面位于中性面时 穿过线圈平面的磁通量最大 而磁通量的变化率为零 产生的感应电动势为零 线圈平面与中性面垂直时 穿过线圈平面的磁通量为零 但磁通量的变化率最大 产生的感应电动势最大 线圈每经过一次中性面 电流方向改变一次 线圈转动一周 两次经过中性面 电流的方向改变两次 一 交变电流的产生过程以及规律应用 1 周期和频率的关系是 二 表征正弦交变电流的物理量 2 交变电流的最大值 有效值 正弦式交变电流的有效值与其相应的最大值间的关系为 上述的换算关系式仅适用于正弦交流电 对用其他方式产生的交变电流 其有效值与最大值间的关系均须根据有效值的定义作具体分析 计算 通常所说的交变电流的电流 电压 交流电表读数 交流电器的额定电压 额定电流 保险丝的熔断电流等都是指有效值 特例 电容器的耐压值是最大值 二 表征正弦交变电流的物理量 1 变压器的构造 三 变压器 2 理想变压器的物理量之间的规律 三 变压器 电压关系 理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比 输出电压由输入电压决定 当n2 n1时 U2 U1 变压器使电压升高 这种变压器叫做升压变压器 当n2 n1时 U2 U1 变压器使电压降低 这种变压器叫做降压变压器 功率关系 P入 P出 理想变压器的输入功率由输出功率决定 电流关系 1 降低输电损耗的两个途径 1 减少输电线电阻 选用电阻率较小的铜线和铝线 增大导线的横截面积 2 减小输电线中的电流 根据电功率公式 I输 P输 U输 在保证P输不变的条件下 可以提高输电电压U输 四 电能的输送 2 远距离高压输电的几个基本关系 1 功率关系 P1 P2 P3 P4 P2 P线 P3 2 电压关系 U2 U线 U3 四 电能的输送 1 如图所示 理想变压器原 副线圈的匝数比不变 副线圈上接有电阻为不零的负载 在原线圈上输入电压U1不变的交流电 则 A U1 U2 N1 N2B I1 I2 N1 N2C 当I2减小时 I1增大D 当I2减小时 I1减小 课堂练习 AD 2 如图甲为一火灾报警系统 其中R0为定值电阻 R为热敏电阻 其阻值随温度的升高而减小 理想变压器原 副线圈匝数比为5 1 副线圈输出电压如图乙所示 则下列说法正确的是 A 原线圈输入电压有效值为220VB 副线圈输出电压瞬时值表达式C R处出现火情时原线圈电流增大D R处出现火情时电阻R0的电功率减小 课堂练习 AC 3 一台理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 10 1 原线圈与正弦交变电源连接 输入电压u如图所示 副线圈仅接入一个10 的电阻 下列说法正确的是 A 原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为1 10B 原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为1 10C 该交流电的频率为50HzD 原线圈电流的有效值是22A 课堂练习 BC 4 某正弦交流电的i t图象如图所示 则该电流的 A 频率f 0 02HzB 有效值I AC 峰值Im AD 瞬时值表达式 课堂练习 BD 5 一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 产生的交变电动势 那么 该交变电流的频率是50Hz 当t 0时 线圈平面恰好位于中性面 当t 0 01s时 e有最大值 该交变电流电动势的有效值为V 课堂练习 AB 6 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示 由图可知 A 该交流电电压瞬时值的表达式为B 该交流电的频率为25HzC 该交流电的电压的有效值为VD 若将该交流电加在阻值R 100 的电阻两端 则电阻消耗的功率为50W 课堂练习 BD 7 理想变压器原线圈输入电压 变压器副线圈与一个定值电阻R 10 相连 变压器原副线圈的匝数n1 n2 10 1 电压表和电流表均是理想交流表 下列说法正确的是 A 输入电压为正弦交变电压 其周期T 0 02sB 电压表的示数为100V 电流表的示数为10AC 电压表的示数为V 电流表的示数为AD 电阻的电功率为2000W 课堂练习 AB 8 如图为远距离输电的示意图 若电厂输出电压 下列表述正确的是 A U1U4B U1 VC 若U2提高为原来的10倍 输电线上损失的功率为原来的0 01D 用户得到的交变电流频率为25Hz 课堂练习 AC 9 利用一理想变压器给一灯泡供电 输入电压不变 当开关S由c扳到b时 副线圈匝数变少 则 A 原线圈的电流减小B 电灯亮度变亮C 灯泡两端的电压变小D 输入变压器的电功率不变 课堂练习 AC 10 如图所示 一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连 两个阻值均为20 的电阻串联后接在副线圈的两端 图中电流表 电压表均为理想交流电表 原 副线圈匝数分别为200匝和100匝 电压表的示数为5V 则 A 电流表的读数为0 5AB 流过电阻的交流电的频率为100HzC 变压器原线圈两端电压的最大值为VD 交流电源的输出功率为2 5W 课堂练习 CD 11 理想变压器与电阻R及交流电流 电压表V和A按示方式连接 已知变压器原副线圈的匝数比为n1 n2 10 1 电阻R 11 原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示 下列说法中正确的是 A V表的读数为220VB 通过R的电流为2AC A表的读数为2AD 变压器的输入功率为44W 课堂练习 BD 12 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示 若将该交流电压加在阻值R 10 的电阻两端 由图可知 A 该交流电的频率为50HzB 通过电阻的电流为AC 用交流电压表测得电阻两端的电压是10VD 电阻消耗的功率是10W 课堂练习 CD 13 如图是远距离输电的示意图 则电压U1 U2 U3 U4之间的关系