高二物理总复习：交流电1.ppt

知识网络构建 专题归纳整合 高考真题演练 章末过关检测 上页 下页 第二章 交变电流 第二章 本章优化总结 知识网络构建 交变电流 产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 变化规律 对交变电流阻碍的元件 理想变压器 专题归纳整合 专题1 交流电瞬时值、最大值、有效值和平均值的计算与应用 1.瞬时值：它反映的是不同时刻交流电的大小和方向，瞬时值是时间的函数，正弦交流电瞬时值表达式为：e=Emsin ωt,i=Imsinωt,应当注意此式表示从中性面开始计时. 其他交变电流的有效值根据有效值的定义计算,求电功、电功率、焦耳热、确定保险丝的熔断电流，要用电流的有效值；没有特殊说明时，交流电的电流、电压、电动势指有效值，交流电表的测量值是有效值，交流用电设备上所标的额定电压、额定电流都是有效值. （2010年盐城高二检测）如图2-1所示, 在B=0.5 T的匀强磁场中,有一个n=100匝的矩形线圈,边长L1=0.1 m,L2=0.2 m,线圈从图中位置开始绕中心轴OO′以角速度ω=314 rad/s逆时针方向匀速转动,求: （1）线圈中产生的感应电动势的最大值和有效值； （2）线圈转过1/4周过程中感应电动势的平均值； （3）线圈转过30°时感应电动势的瞬时值. 例1 【解析】（1）感应电动势的最大值 Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×314 V=314 V 例2 N匝矩形线圈，面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴，以角速度ω做匀速转动，外电路闭合.若从线圈通过中性面时开始计时，则经过1/4个周期，外力做功为多少？（已知线圈及外电路总电阻为R） 【答案】N2B2S2ωπ/4R 【方法总结】交流电四值的应用 （1）考虑电容器的耐压值时，应该用最大值. （2）求线圈某时刻所受磁力时,应该用瞬时值. （3）求通过导体的电荷量时,应该用平均值. （4）求交流电产生的热量和电功率以及确定保险丝熔断时应该用有效值. 专题2 变压器的理解与应用 变压器的理解和应用 1.原理思路:变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt相等;当遇到“ ”型变压器时有:ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt. 2.功率思路:理想变压器的输入、输出功率关系为P入=P出；当变压器有多个副线圈时，P1=P2+P3+… 3.电压思路：变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2；当变压器有多个副线圈时，只要绕在同一闭合铁芯上，任意两线圈之间总有UP/UQ=nP/nQ. 4.电流思路:对只有一个副线圈的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副线圈时有n1I1=n2I2+n3I3+… 5.制约思路 （1）电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比n1/n2一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2=n2/n1U1，可简述为“原制约副”. （2）电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比n1/n2一定，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=n2/n1I2，可简述为“副制约原”. （3）负载制约 ①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+… ②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2决定,I2=P2/U2. 例3 如图2-2所示,理想变压器初级线圈的匝数为n1,次级线圈的匝数为n2,初级线圈两端a、b接正弦交流电源，R为负载电阻，电流表A1的示数是0.20 A,电流表A2的示数为1.0 A.下列说法正确的是（ ） A.初级和次级线圈的匝数比为1∶5 B.初级和次级线圈的匝数比为5∶1 C.若将另一个电阻与原负载R串联，则电流表A2的示数增大 D.若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表A2的示数减小 【解析】由I1∶I2=n2∶n1,可得n1∶n2=5∶1,A错,B正确.若将另一个电阻与原负载R串联,则副线圈所在回路总电阻变大,由I2=U2/R,所以A2示数减小,C错误.若将另一个电阻与原负载并联,则副线圈所在回路总电阻变小,I2增大,即电流表A2示数增大,D错误. 【答案】B 例4 如图2-3所示甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( ) A.220 V 220 V B.220 V110 V C.110 V 110 V D.220 V0 V 【解析】首先要搞清楚变压器