教科版物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交流电 本章整合.pptVIP

本章整合第三章

内容索引0102知识网络·系统构建重点题型·归纳剖析

知识网络·系统构建

本章知识可分为三个组成部分。第一部分为交变电流,第二部分为变压器,第三部分为电能的传输。一、交变电流垂直于正弦EmsinωtNBSωF

二、变压器理想变压器

三、电能的传输I2r线Ir线电流

重点题型·归纳剖析

一、交流电图像的应用交流电的图像反映了交变电动势(电流)随时间的变化特征,对正弦交流电来说,我们可以从图像中获取如下信息:1.交流电的周期(T)一个完整的正弦波对应的时间段,知道了周期便可以算出线圈转动的角速度ω=2.交流电的最大值(Em、Im)图像上的峰值,知道了最大值,便可计算出交变电动势(交变电流)的有效值。3.任意时刻交流电的瞬时值图像上每个“点”表示某一时刻交流电的瞬时值。

【例题1】(多选)一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动,形成如图所示的交变电动势图像,根据图像提供的信息,以下说法正确的是()A.线圈转动的角速度为rad/sB.电动势的有效值为14.1VC.t=1.0×10-2s时,线圈平面和磁场方向的夹角为30°D.t=1.5×10-2s时,穿过线圈平面的磁通量最大ABC

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二、含变压器电路的动态分析解答这类问题首先是分清变量和不变量,然后结合变压器的基本规律和欧姆定律分析相关量的变化情况。1.理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出而入”即输出功率决定输入功率。2.可以把理想变压器的副线圈看作给用户供电的无阻电源,可以参照直流电路动态分析的方法,分析负载电路的动态变化。

【例题2】(多选)如图所示的电路中,理想变压器的输入电压u不变,R1为定值电阻,若要使电压表示数增大,可采用的办法是()A.保持其他不变,将滑动触头P向上移B.保持其他不变,将滑动触头P向下移C.保持其他不变,增大R2D.保持其他不变,减小R2AC

【变式训练2】如图所示,用理想变压器给负载供电,变压器输入电压不变,变压器降压后用总电阻为R的输电线对用电器供电,设两个灯泡的电阻相同,且都在发光,若将滑动变阻器的滑片P向N移动,会出现的现象是()A.电流表的示数变大,灯泡L1、L2均变暗B.电流表的示数变小,灯泡L1、L2均变暗C.电流表的示数变大,灯泡L1变亮,L2变暗D.电流表的示数不变,灯泡L1变暗,L2变亮C

解析:副线圈输出电压不变,滑动变阻器的滑片P向N移动的过程中,并联部分电阻减小,副线圈中的电流增大,但因为灯泡L2两端的电压减小,所以通过灯泡L2的电流减小,又因为总电流增大,所以通过灯泡L1的电流增大,即灯泡L1变亮,灯泡L2变暗。副线圈上的电流增大,根据I1=I2可知,输入电流变大,电流表的示数变大,故选项C正确,选项A、B、D错误。

三、电能的远距离输送电路知识分析电压关系和功率关系。

【例题3】某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备,该发电机输出功率为40kW,输出电压为400V,用变压比(原、副线圈匝数比)为n1∶n2=1∶5的变压器升压后向某小区供电,输电线的总电阻为r=5Ω,电能到达该小区后再用变压器降为220V。(1)画出输电过程的电路示意图。(2)求输电线上损失的电功率。(3)求降压变压器的变压比n3∶n4。答案:(1)见解析:图(2)2000W(3)95∶11

解析:(1)输电过程,电路示意图如图所示。

【变式训练3】(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图(a)所示,发电机的输出电压变化规律如图(b)所示。输电线的总电阻为r,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)。要使额定电压为220V的用电器正常工作,则()(a)(b)?AD