高二物理第五章交变电流知识精讲 人教版

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1、高二物理第五章交变电流知识精讲人教版一.本周教学内容：第五章《交变电流》二.重点、难点：（一）核心知识内容分析1.交变电流的产生及变化规律的分析（1）交流电的概念矩形线圈在磁场中匀速转动，在转动的过程中线圈中可产生交变电流。正弦交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流。正弦交变电流是一种最简单、最基本的交变电流。（2）中性面及线圈平面处于中性面时的特点中性面的概念：当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两边没有切割磁感线，线圈的磁通量最大而磁通量的变化为零，线圈内的感应电动势为零，这个面称为中性面。当线圈平面旋转到与磁感线平行时（线圈平面与

2、中性面垂直），线圈的磁通量最小，磁通量的变化最快（线圈的两边切割磁感线的速度最大），线圈产生的感应电动势最大。当线圈从中性面开始转动时，产生的交变电流是正弦规律变化。当线圈从磁通量最小值面开始转动时，产生的交变电流是余弦规律变化。正弦规律变化与余弦规律变化在本质上无区别，只是起始位置不同。（3）交流电的图象图象的物理意义：描述交流电随时间的变化规律。正弦曲线与余弦曲线的区别（4）交流电的变化规律瞬时值表达式平面矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时感应电动势的峰值2.表征交流电的物理量（1）交流电的有效值定义方法：根据电流的热效应规定，让交流电与直流

3、电通过同样的电阻，如果在同一时间内产生的热量相同，则直流电的数值叫交流电的有效值。（2）有效值与峰值的关系在正弦与余弦交流电的关系说明：通常所指的交流电电流、电压、电动势都是指有效值，交流电表测量的值是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值均指有效值。（3）交流电的周期与频率的关系交流电的周期与频率表征交流电变化快慢，周期越小，频率越大，交流电的变化越快。线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈转动一周，2次经过中性面，感应电流的方向改变2次。3.变压器（1）变压器的结构、符号、用途。（2）理想变压器的工作原理理想变压器的

4、概念：忽略漏磁通量，忽略能量损失，能量的损失包括导线有电阻产生的焦耳热（铜损），铁芯中的涡流产生热损失（铁损）。（3）对理想变压器电压、电流、电功率的关系输入功率随输出功率变化而变化。（4）原副线圈中的周期、频率关系（5）变压器只能改变交流电的电压4.电能的输送（1）输电线上功率损失的分析（2）减少输电线上的功率损失的方法可利用减少输电线的电阻的方法，可利用减少输电线的电流的方法，在线路和输送功率不变的情况下，提高输电电压以减小输电线中的电流。减小输电线的能量损失。（3）输电线的电压损失（4）减小输电线路上的电压损失的最有效方法：减小输电线路

5、的电流。同样应提高输电电压。（二）重点难点分析交流电的产生和变化规律是电磁感应、右手定则的具体应用，交流电的有效值的概念，变压器的工作原理，变压器的电压、电流的关系，有关问题的计算如何分析、计算交流电在输送过程中的能量损失是本周的重点，对交流电的有效值的理解是难点，正确理解本章的电磁感应现象及能量关系是难点。【典型例题】例1.如图5所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（）分析与解：由交流电有效值的概念计算交流电在一个T内通过某一电阻R产生的热，与一直流电通过同一R，在同样时间内产生的热相等。例2.如图7所示，为一理

6、想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则（）A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保持P的位置不变及U1不变，K由b合到a时，R消耗的功率将减小C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大分析与解：K由a合到b时，n1减小，A正确K由b合到a时，情况与A相反，B正确P上滑，R增大，例3.发电机输出功率为100KW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω，若输电线中因发

7、热而损失的功率为输送功率的4%，求：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比（2）画出此输电线路的示意图（3）用户得到的电功率是多少？分析与解：由减小输电线能量损失的方法，在输出功率一定时，提高输电电压，则在发电机后先接升高变压器，后用降压变压器，再接用户。【模拟试题】下叙述正确的是（）2.如图9所示，理想变压器原副线圈匝数之比n1:n2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合电路，当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右作切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12mA，那么安培表A2的读数为（）（导轨的电阻不

8、计）A.0B.3mAC.48mAD.与R大小有关3.如图10所示中A、B、C、D是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“200V，40W”