高考物理一轮复习教案：第12章 交变电流 传感器

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1、第30讲交变电流理想电压器远距离输电教学目标1.知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流2.理解变压器原理，了解变压器的构造、变压器的变压比、变压器的变流比。3.知道远距离输电的方式，会进行简单的计算。重点：对描述交变电流四个值的理解和应用以及远距离输电的运用难点：远距离输电在现实生活中的运用知识梳理一、交变电流1.交变电流定义（1）大小和方向均随时间而作周期性变化的电流叫做交变电流。（2）随时间按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电。这里需要注意的问题就是，正弦交流电的图象也并非一定是正弦曲线，余弦曲线反映的也是正弦交流电

2、的变化规律，也叫正弦交流电。其实，正弦曲线和余弦曲线只是坐标原点选取的不同而已。2.交变电流的产生：（1）线圈在匀强磁场中匀速转动时产生按正弦规律变化的交变电流。（2）线圈处在中性面时，虽然穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率最小为零，从而感应电动势的瞬时值也为零；（3）当线圈处在与中性面垂直的位置上时，虽然穿过它的磁通量最小，为零，但磁通量的变化率却是最大的，所以这时感应电动势的瞬时值最大。需要弄清楚的一个问题就是感应电动势是与磁通量的变化率成正比的！3.描述交变电流的物理量：（1）描述交变电流的物理量有瞬时值、最大值、有效

3、值、平均值，这是描述交变电流强弱的物理量；另外还有角速度、转速、周期和频率等，这几个是描述交变电流变化快慢的物理量。电动势的瞬时值：电动势的最大值：电动势的平均值：（求电量时用）有效值：由电流的热效应求得。（2）交流电的有效值是根据电流的热效应定义的，解题时要牢牢地记住这一点。列式计算时，时间的选取显得很关键，一般取一个周期为宜。对于正弦交流电来说，有效值与最大值之间有如下的关系：，，。（3）要弄清楚上述几个物理量之间的关系及各自的用途，瞬时值是随时而变的，最大值就是最大的瞬时值，计算电热、电功等物理量、考虑保险丝的熔断电流时用

4、的都是交变电流的有效值，计算电荷量时用的是平均值，而考虑电容器等的击穿电压时用的则是交变电流的最大值。（4）常识性问题：各种用电器的铭牌上所标的电压、电流值以及交流电表所测量的电压、电流值，还有我们平常所说的交变电流的电压、电流值，以及保险丝的熔断电流值等等，都是指的有效值。二、变压器1.变压器的构造:变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．一个线圈跟电源连接，叫原线圈（也叫初级线圈）；另一个线圈跟负载连www.ks5u.com接，叫副线圈（也叫次级线圈）．两个线圈都是用绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成

5、．2.原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流大小方向在不断的变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副www.ks5u.com线圈中产生感应电动势，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流。互感现象是变压器工作的基础3．理想变压器的理想化条件及其规律．在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电www.ks5u.com磁感应定律：，忽略原、副线圈内阻，有：U1＝E1，U2＝E2另外，考虑到铁心的导磁作www.ks5u.com用而且忽略漏磁，

6、即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有：由此便可得理想变压器的电压变化规律为：在此基础上再忽略变压器自www.ks5u.com身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”)有：4.理想变压器的物理量之间的规律:（1）电压关系：U1／U2=n1／n2，U1／n1=U2／n2=U3／n3=…①理想变压器原副线www.ks5u.com圈的端电压跟匝数成正比，输出电压由输入电压决定。②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．③当n2＜n1时

7、，U2＜U1，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器．（2）功率关系：P原=P副，理想变压器的输入功率由输出功率决定（3）电流关系：①当变压器只有一个副线www.ks5u.com圈工作时，有：②有多个副线圈时,有P入=P出，即P1=P2+P3+P4+P5+………由U1I1=U2I2+U3I3+……，得www.ks5u.com到n1I1=n2I2+n3I3+……变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制变压器的低压线圈匝数少而通过的电流大，可用较粗的导线绕制三、电能的输送1.降低输电损耗的两个途径：2.远距离输电

8、示意图题型讲解1.交变电流的产生、“四值”的应用一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则A.电压表www.ks5u.com的示数为220VB.电路中的电流方向每秒钟改