教科版高中物理选修3-2课件：章末归纳提升2.ppt

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1、1.最大值最大值是指交流电在变化过程中电动势、电压、电流所能达到的最大值，它反映的是交变电流大小的变化范围，常用大写字母加下标m或max来表示，如Emax、Umax、Imax.当线圈平面与磁感应强度B的方向平行时，交变电流的电动势最大．设线圈的匝数为N，面积为S，绕垂直于磁场的转轴转动的角速度为ω，则Emax＝NBSω，Emax的大小与线圈的形状、旋转的转轴位置无关，在考虑电容器的耐压程度时，应注意交变电流的最大值．交流电的“四值”各种交变电流电气设备上铭牌标注的，交变电表所测的，以及在叙述中没有特别说明的交变电流

2、的值，都是指有效值．在计算交变电流通过导体产生的热量、电功率以及确定电阻丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值．总之，在研究交变电流做功、电功率及产生的热量时，只能用有效值，交变电路中电流表、电压表的读数也都是有效值．3．瞬时值瞬时值是指交流电在变化过程中某一时刻电动势、电压、电流的值，它反映的是某一时刻交变电流某物理量的大小，常用小写字母来表示，如e、u、i.在求发电机某一时刻的电动势、电流、输出功率，用电器某一时刻电压、电流消耗功率时常用瞬时值．交流发电机的原理如图2－1甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕

3、OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，已知线圈的电阻为R＝2.0Ω，求：甲　　　　　　　　　　乙图2－1(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生电热的功率是多少？(4)保持线圈匀速运动，1min内外界对线圈做的功是多少？【答案】(1)2.0A(2)4.0×10－3s(3)4W(4)240J图2－2(2)P入＝P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和．理想变压器的分析3．变压器动态问题(1)电

4、压制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2＝n2U1/n1，可简述为“原制约副”．(2)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1，可简述为“副制约原”．(3)负载制约：①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2决定，即I2＝P2/U2；③总功率P总＝P线＋P2.动态分析问题的思路程序可表

5、示为：(2013·华南师大附中高二检测)如图2－3所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2、R3为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦交流电，当开关S闭合时，各交流电表的示数变化情况应是()图2－3A．电压表V1读数变小B．电压表V2读数变大C．电流表A1读数变大D．电流表A2读数变小【解析】理想变压器，开关S闭合时，V2示数不变，R总变小，A2示数变大，由电流关系知A1示数也变大，V1示数减小，故A、C正确．【答案】AC2．如图2－4所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1

6、，次级线圈的匝数为n2，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，R为负载电阻，电流表A1的示数是0.20A，电流表A2的示数为1.0A．下列说法正确的是()图2－4A．初级和次级线圈的匝数比为1∶5B．初级和次级线圈的匝数比为5∶1C．若将另一个电阻与原负载R串联，则电流表A2的示数增大D．若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表A2的示数减小【答案】B1.解题思路在远距离输送电能的过程中，由能量的转化和守恒可知，发电机的总功率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和(不考虑变压器上的能量损失)．高压输电发电机的输出功

7、率为40kW，输出电压为400V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用变压器降为220V，求：(1)输电线上损失的电功率是多少？(2)降压变压器的变压比是多少？(2)输电线上的电压损失ΔU＝IR＝20×5V＝100V.加在降压变压器原线圈两端的电压U1＝U－ΔU＝2.0×103V－100V＝1.9×103V.降压变压器副线圈两端的电压(用户所需的电压)U2＝220V.【答案】(1)2.0×103W(2)95∶113．某小型水电站发电机输出的电功率为100

8、kW，输出电压为250V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220V的电压．求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？(理想变压器)【解析】画出高压输电线路图如图所示．