高中物理---共同学案_49_交变电流典型例题分析.doc

高二年级 共同学案 20142015学年度下学期高二物理学科导 学 案课题：交变电流典型例题分析课型：ZHUANTI 时间：2015/5/5【学习目标】1、掌握变压器的原理，各物理量之间的决定关系 2、掌握运用动态电路分析理想在此部分的应用 3、理解远距离输电中电流、电压、功率的关系处理【学习重点】综合知识点的运用【学习难点】【基础记忆】探究任务：根据你对理想变压器的理解，推导出原线圈与副线圈中的电流、电压、功率的关系i1i2Error! Reference source not found.Gti20T/2T乙甲ti10T/2TCti10T/2TBi1t0T/2TDi1t0AT/2T【知识说明】【新知拓展】 一、变压器考查的几种类型1、理想变压器的变压原理问题例1、如图所示，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，输出端接有一个交流电压表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电压表读数为U，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是（ ）A、电动机两端电压为 B、电动机消耗功率为U2/R C、电动机的输出功率为nUI-n2I2R D、变压器的输入功率为UI/n2、理想变压器的动态分析问题例2、如图所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入三个电阻R1 、R2 、R3，各交流电表的阻值对电路的影响不计，原来开关s是断开的，当开关s闭合时，各电表的示数变化情况是 ( )A电流流A1 示数变大B电流表A2 示数变大C电压表V1 示数变小D电压表V2 示数变小3、变压器原线圈接有用电器的问题例3、如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1：n2=2：1，A、B为完全相同的灯泡，电源电压为U，则灯泡B两端电压为（）A、 1/2 U B、 2 U C、 1/5 U D、 2/5 U4、有两组或两组以上的副线圈的变压器问题例4、如图所示的理想变压器原线圈接到220V的交流电源上，副线圈有两个，副线圈的匝数n230匝，与一个标有“12V 12W”的灯泡L组成闭合回路，且灯L正常发光，副线圈的输出电压U3110V，与电阻R组成闭合回路，通过电阻R的电流强度为0.4A，副线圈的匝数n3_匝；原线圈中的电流强度I 1_【探究学习】【课时检测】 1、如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度B=T的水平匀强磁场中，线圈面积S=0.5m2，内阻不计线圈绕垂直于磁场的轴以角速度=10rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V，12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是 ( )A通过灯泡的交变电流的频率是50HzB变压器原、副线圈匝数之比为l01C矩形线圈中产生的电动势的最大值为120VD若将灯泡更换为“12V24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速2、如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图像求此交流电流的有效值?3、如图所示，MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨，变压器为理想变压器，今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则以下说法正确的是（ ）A若ab棒匀速运动，则IR0，IL0，IC=0B若ab棒匀速运动，则IR0，IL=0， IC=0C若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，则IR0，IL0，IC0D若棒做匀加速运动，IR0，IL0，IC=04、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴OO匀速转动，求：（1）闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。（2）线圈从图示位置转过180的过程中，流过电阻R的电荷量。（3）线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量。5、有条河流，流量Q=2 m3/s，落差h=5 m.现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R=30 ，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，（g=10 N/kg）求：（1）、该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？（2）、能使多少盏“220 V100 W”的电灯正常发光？ 【高频考点】【总结归纳】解析：设为水的密度电源端：P输出=mgh/t50%=Qgh0.5=211031050.5W=5104W输出电压U0=240V；输送电路如图所示，为满足输电要求，据P损=I送2R有I送=A=10A则送电电压为U送=V=5103V所以升压变压器的变压比为=输电线