高中物理第二章交变电流章末整合课件粤教版选修.ppt

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1、专题一交变电流的产生和描述1．交流电的产生①平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时，线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电，这种交流电叫正弦式交流电．②中性面：垂直于磁场的平面叫中性面．线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次．线圈每转一周，两次经过中性面，感应电流的方向改变两次．【例题】(双选)一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图2－1所示，下面说法正确的是()图2－1A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t1时刻

2、通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当电动势e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大解析：应把交变电流的图象与线圈转动位置对应起来，线圈平面垂直于磁感线的位置为中性面，此时穿过线圈的磁通量最大，感应电流为零，恰是电流改变方向的时刻，对应图象中的t1、t3时刻；线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，对应图象中的t2、t4时刻，因此正确的选项是BD.答案：BD2．正弦式交流电的变化规律及其描述若从中性面位置开始计时，那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时

3、值均按正弦规律变化．②图象如图2－2所示：图2－2③表征交流电的物理量(a)周期和频率：是用来表示交流电变化快慢的物理量．(b)瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向．(c)最大值：交流电在变化过程中所能达到的最大值是表征交流电强弱的物理量．(d)有效值：是根据交流电的热效应规定的，反映的是交流电在能量方面的平均效果．让交流电与恒定电流通过阻值相同的电阻，若在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就是交流电的有效值．各种电器设备所标明的额定电流和额定电答案：A专题二变压器和远距离输电1．变压器原理及其应用：①工作原理：原线圈加上交变电压后会产生交变

4、的电流，这个交变电流会在铁芯中产生交变的磁通量，那么副线圈中会产生交变电动势，若副线圈与负载组成闭合电路，副线圈中也会有交变电流产生，它同样在铁芯中激发交变的磁通量，这样，由于原、副线圈中有交变电流通过而发生的一种相互感应现象叫互感现象．变压器工作的物理基础就是利用互感现象．【例题】一台理想降压变压器，原、副线圈的匝数比为10∶1，它的输入电压最大值为220V，另有一白炽灯泡，当把它接在22V直流电源上，消耗功率为P.若把它接在上述变压器副线上，变压器的输入功率为()A．P/4C．PB．P/2D．2P答案：B2．远距离输电远距离输电时，由于输电线路上存在电阻，根据电流

5、热效应Q＝I2Rt，总有一部分电能损失在输电线路上，减小线路上的电能损失，有两种方法：一是减少导线上的电阻；二是减少输电线上通过的电流．根据P＝UI可知，通过减小输电线路的电流，可减少线路的能量损失，即采用高压输电，这是减少线路电能损失的有效方法(如图2－3所示)．图2－3①输电过程的电压关系：②输电过程功率的关系：【例题】发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路图．(2)求用户得到的电压

6、和功率．(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压．解析：(1)线路图如图2－4所示：图2－4答案：见解析1．(2011年新课标卷)如图2－5，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()图2－5答案：A图2－63．(双选，2010年广东卷)图2－7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()图2－7A．周期是0.01sB．最大值是311VC．有效值是220VD．表达式为u＝220

7、sin100πt(V)解析：选项A错误，周期是0.02s；选项D错误，应该用峰值，即正确的表达式应该为u＝311sin100πt(V)．答案：BC4．(双选，2010年山东卷)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图2－8甲所示，副线圈所接电路如图2－8乙所示，P为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是()图2－8A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加答案：AD5．(2010年浙江卷)某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电