《交变电流复习》学案

学校 班级 姓名 日期 第二章 交变电流交变电流复习目标导航1、复习交变电流的产生及变化规律，掌握描述交变电流的物理量。2、进一步体会感抗和容抗电路。3、掌握变压器及在远距离输电中的应用。课前预习自主学习1、交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕_于磁场的轴匀速转动，产生按_规律变化的电流。线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量_，而感应电动势_。2、表征交变电流的物理量：周期T，频率f，关系_；峰值：Em、Im、Um；有效值：E、I、U3、交变电流的变化规律：瞬时值表达：e=_，i=_，u=_峰值：Em=_；有效值与峰值的关系：E=_，I=_，U=_4、电感电容对交变电流的影响：电感作用：_；电容作用：_5、理想变压器：原理：_；原副线圈输入输出功率的关系：_；电压与匝数的关系：_；电流与匝数的关系：只有一个副线圈时，_；有多个副线圈时，_6、远距离输电：导线上的功率损失_；导线上的电压损失_问题发现 课堂突破一、交变电流的四值1、瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流电瞬时值表达式为：，。应当注意必须从中性面开始计时。典例1有一正弦交流电源，电压有效值U=120V，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？拓展思考：为什么人眼没有感到霓虹灯忽明忽暗的现象？【归纳反思】 2、峰值：它是瞬时值的_值，它反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，_（转轴垂直于磁感线）。电容器接在交流电路中，则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。典例2把一电容器C接在220V的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器C的耐压值是多少？【归纳反思】 3、正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是：_，_对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指_。用电器上所标电压、电流值也是指_。在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用_。典例3通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。求该交变电流的有效值I。【归纳反思】 4、平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。平均值不等于有效值。典例4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？二、感抗和容抗1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”。2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”。C1C2典例5 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C1、C2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？【归纳反思】 三、理想变压器1、理想变压器的电压变化规律为_2、输入输出功率关系：_3、只有一个副线圈的理想变压器的电流变化规律为_4、变压器的输入功率由_功率决定。典例6如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：( )A、U1：U2n1：n2，U2：U3=n2：n3； B、I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；C、n1I1=n2I2n3I3； D、1U1=I2U2I3U3。 【归纳反思】 四、远距离输电求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用，而不能用典例7 如图所示，交流发电机电动势的有效值=20V，内阻不计，它通过一个R=6的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V 0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比；（2）发电机的输出功率。当堂展示1、交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V，那么当线圈转过30时交流电压的瞬时值为_V。2、一只氖管的起辉电压为50V ，把它接在u = 50sin314tV的交变电源上，在一个交变电压的周期内，氖管的发光时间为（ ）A0.02s B0.01s C0.015s D0.005s3、一个电阻标有“100 4W”，在正弦交流电路在正常工作，加在电阻上额定交流电压的有效值为_V，最大值为_V，额定交流电流的最大值为_A.交变电流复习班级 姓名 评价 课时作业1、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则( ) 、这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A、这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A、这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A、这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A 2、一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为( )A、10-5AB、10-5A C、10-5A D、10-5A3、矩形线框垂直于匀强磁场且位于线框平面的轴匀速转动时产生交变电流，下列说法正确的是( )A、当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B、当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势为零C、每当线框掠过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次D、线框经过中性面时各边切割的线速度为零4、某交变电压为u=6sin314t V，则( )A、用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 sB、把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光C、把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁D、耐压6 V的电容器不能直接用在此电源上5、如图所示，匝数为100、边长为 0.2 m的正方形线圈，在磁感应强度为 2T的匀强磁场中，从中性面开始以10rad/s的角速度绕OO轴匀速转动.若线圈自身电阻为 2，负载电阻R=6，210，则开始转动 0.05s 内R上的热量为多少焦耳？6、如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80104V的霓虹灯供电，使它正常发光为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断（1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为10mA时变压器的输入功率是多大?交流台在本节课学习中你还存在哪些疑难问题？由本节课学习你引发了哪些新问题？教师答疑教师评价批改