欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:39590953
大小:326.88 KB
页数:5页
时间:2019-07-06
《2018版高中物理 第3章 交变电流章末整合提升学案 鲁科版选修3-2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3章交变电流一、交变电流的四值及应用 交变电流的“四值”指的是峰值、有效值、平均值、瞬时值.1.峰值:Em=nBSω.在考虑电容器的耐压值时应根据交流电的最大值.2.有效值:正弦式交流电的有效值E=、I=;非正弦式交流电的有效值应根据有效值的定义计算.求电功、电功率,确定保险丝的熔断电流,交流电表的测量值,交流用电设备上所标的额定电压、额定电流以及不做特殊说明时的交流电的电压、电流均指有效值.3.瞬时值:从中性面开始计时,有e=Emsinωt.4.平均值:=n,=.求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值,q=·Δt=n.例1 将交变电压u=220sin(100πt
2、)V接到“220V,100W”的灯泡两端,若灯泡灯丝电阻保持不变,求:-5-(1)通过灯泡电流的最大值;(2)灯泡的实际功率;(3)每秒钟电流方向改变的次数;(4)通过灯泡电流i的瞬时值表达式.答案 (1)0.64A (2)100W (3)100次(4)i=0.64sin(100πt)A解析 (1)交变电压的有效值U=V=220V,灯泡的额定电压为UL=220V,因此恰好正常发光.由“220V,100W”知该灯泡的电阻为RL==484Ω.通过灯泡电流的最大值为Im==A≈0.64A.(2)灯泡的实际功率与额定功率相同,P=100W.(3)周期T=0.02s,1秒钟电流方向改
3、变的次数n=×2=×2=100(次).(4)通过灯泡电流的瞬时值表达式为i=Imsinωt=0.64sin(100πt)A.针对训练1 如图1所示,矩形线圈的匝数为n,线圈面积为S,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,在线圈由图示位置转过90°的过程中(不计转动中的一切摩擦),求:图1(1)通过电阻R的电荷量q;(2)电阻R上产生的焦耳热Q;(3)驱动线圈转动的外力所做的功W.答案 (1) (2) (3)解析 (1)在此过程中,穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ=BS,时间Δt==,平均电动势为=n=nBωS,平均电流为==,通过
4、R的电荷量q=·Δt=.-5-(2)在该过程中电阻R上产生的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的,Q=I2RT=2R=.(3)由于线圈在磁场中匀速转动,所以外力做的功全部转化为电路的内能,W=I2(R+r)Δt=.针对训练2 如图2所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=T,当线圈以300r/min的转速匀速转动时,求:图2(1)电路中交流电压表和交流电流表的示数;(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量.答案 (1)V A (2)C解析 (1)Em=NBSω=100××0.05×2π×V=5
5、0VE==25V.电流表示数I==A,电压表示数U=IR=×9V=V.(2)从图示位置转过90°的过程中,=N,又因为=,q=Δt,联立得q===C.二、电容器、电感器的应用1.电容器的应用(1)隔直电容器-5-图3图3(a)中的C1串联在电路中,它的作用是“通交流、隔直流”,为了使交流成分都能顺利地通过,容抗必须较小,应选用电容较大的电容器.(2)高频旁路电容器图(b)中的C2并联在电路中,如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分,该电容器的作用是“通高频、阻低频”,即对高频电流起旁路作用,而让需要的低频信号输入到下一级,一般取电容较小的电容器;如果输入的电流是
6、直流和交流两种成分,该电容器的作用是滤去交流成分,把直流成分输入到下一级,这时要选用电容较大的电容器.另外,选用电容器还须注意它的耐压值,以防被击穿.2.电感器的应用(1)低频扼流圈:可起到“通直流、阻交流”的作用.(2)高频扼流圈:可起到“通直流、通低频、阻高频”的作用.3.电感和电容的组合应用根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点,可以将两者组合到一起来完成一定的任务.(1)如果将电容与负载并联,然后与电感串联,就能更好的起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用,如图4所示.(2)如果将电感与负载并联,然后与电容串联,就能更好的起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用,如图
7、5所示.图4 图5例2 如图6所示,完全相同的三只灯泡的a、b、c分别与电阻R、电感L、电容器C串联,然后再并联到220V、50Hz的交流电路上,三只灯泡的亮度恰好相同.若保持交变电压的有效值不变,将交变电流的频率增大到60Hz,则发生的现象是( )图6-5-A.三灯亮度不变B.三灯均变亮C.a亮度不变、b变亮、c变暗D.a亮度不变、b变暗、c变亮答案 D解析 当交变电流的频率增大时,电感器的感抗变大,电容器的容抗变小,因此b变暗,c变亮,又电阻的大小与交变电流的频率无关,故a灯亮度不变,所以选D.针
此文档下载收益归作者所有