2016-2017学年人教版选修3-2第五章交变电流章末分层突破学案

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1、章末分层突破知识体系反哺教材Wl固层・知识整台-交变电流正弦式交变电流繭一偻團绕—工_匀强磁场的轴匀速转动I与交变电流的频率2I-1电阻I-阻碍的器件I一丽H隨线圏的自感系数和交变电流频率的壇大而—⑩随电容嬖电容和交变电流频率的増大而_⑪-ggj-交变电流理患变压器一1-［O一

2、电压与匝数关系B_二…

3、电流与匝—数关系只有一个副线圈:&有多个副线圈：I.n.=Q—功率关系屮二p二远距离笛电［自我校对］①垂直①EmSincot②EmCOScot③nBSco⑨无关⑩增大⑪减小U1%⑫⑭厶灼+厶勿⑮円线深化整合.探究提化提片层・徒力强化交变电流的四值及其应交变电流的四值是指瞬时

4、值、最大值、冇效值和平均值.1.瞬时值：它反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流电憐时值表达式为e=£msinco/,i=Imsin当注意必须从中性面开始.2.最大值：它是瞬时值的最大值，它反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平而跟磁感线平行时，交流电动势最大，岀Se（转轴垂直于磁感线）.屯容器接在交流屯路中，则交变屯压的最人值不能超过电容器的耐压值.3.有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一•直流的数值叫做这一交流的有效值•正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是U/=扌孑”•对于

5、非正弦交变电流的有效值，以上关系不成立，应根据定义來求.通常所说的交流屯压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指冇效值.用电器上所标电压、电流值也是指有效值.在计算交变电流通过导体产生热量、电功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值.4.平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值.其量值可用法拉第电磁感应定律E=/?•来求，当线圈从屮性而转过90°—2—Ei+E?求解,的过程中，冇E=診“计算平均值切忌用算术平均法，即E=勺亍均值不等于有效值.（2016•宜春高二检测）如图5-1所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径〃为轴匀速转动，转速为心〃的左侧有垂宜

6、于纸面向里（与〃垂直）的匀强磁场，磁感应强度为和N是两个集流环，负载电阻为/?,线圈、电流表和连接导线的电阻不计.求:图5-1⑴从图示位置起转过占转的时间内负载电阻7?上产生的热量;⑵从图示位置起转过占转的时间内通过负载电阻R的电荷量;(3)电流表的示数.【解析】线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流.此交变电动势的最大值为271广9?Em=BSco--icBnr.(1)在线圈从图示位置转过+转的时间内，电动势的有效值为£=^=也丘Bn/2电阻/?上产生的热量E2TiiBVn⑵在线圈从图示位置转过+转的时间内,电动势的平均值为万二晋.通过R的电荷量q=FAZ=RE

7、"故电流表的示数为兀2pnB2R【答案】⑴87?⑵莎(3)TCt^nB2R»例如图5-2所示,边长为厶的正方形线圈abed的匝数为n,线圈电阻(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E'，由有效值的定义得Ef2为r,外电路的电阻为R,ab的屮点和cd的屮点的连线00’恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为&现在线圈以OO'为轴，以角速度⑷传动，求：XXXXhBXXXXXXXXcXXXX3R：6图5-2(1)闭合电路屮电流瞬时值的表达式；(2)线圈从图示位置转过90。的过程中电阻R上产生的热量；(3)线圈从图示位置转过90。的过程中，通过7?的电荷量；(4)电阻7?上的最大电

8、压.【解析】(1)线圈转动时,总有一条边切割磁感线，且ad边和be边转动的线速度大小相等，当线圈平行于磁场时，产生的感应电动势最大，为E=nBLv由闭合电路欧姆定律可知_EnBl}(o/m=7?+r=2(7?+r)当以图示为计时起点时,流过7?的电流表达式为i=/msincot=nBL^co.莎帀sin讥(1)在线圈由图示位置匀速转动90。角的过程中用有效值计算R产生的热量・n2B2L4coR7i16(7?+尸尸•ImnBl}co^2_2迄(R+r)2兀0)(2)在转过90。角的过程中感应电动势的平均值为—卜①E=忖通过R的电荷量：A0_EfVAZ.nBp纟二1*=R+rAZ

9、=R+r，AZ=A+r=2(7?+r(1)电阻R上的最大电压：Um=InVR=2(r+尸)【答案】见解析±■2变压器问题解题思路分析1.理想变压器的变压原理问题对于磁感线回路唯一的“□”形变压器，当原线圈中磁通量变化时，整个闭合铁芯中，晋处处相等，而对于磁感线回路不唯一的如“□□”形变压器.不同位置警可能不同，此时有等=箸+驚12•理想变压器的动态分析问题首先应明确“不变量”和“变化量”，对变化量要把握它们之间的制约关系，依据程序分析的思想，从主动变化量开始，根据制约关系从前到后或从后到前逐一分析各物