2019_2020学年高中物理第二章交变电流优化总结学案粤教版选修3_2.doc

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1、本章优化总结,　　　　　[答案速填]　瞬时　有效　周期　感抗　容抗　互感　交变电流的变化规律及描述[学生用书P53]1．正弦式电流的规律(1)函数形式：n匝面积为S的线圈以角速度ω转动，从某次经过中性面开始计时，则e＝nBSωsinωt，用Em表示峰值nBSω，则e＝Emsinωt，电流i＝＝sinωt.(2)图象：正弦式电流的电动势、电流、电压随时间变化的图象是正弦曲线．2．中性面：与磁感线垂直的平面，线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零；线圈经过中性面时，内部的电流方向要发生改变．线圈平面与中性面垂直时，磁通量为零，感应电动

2、势最大，磁通量的变化率最大．3．表征交变电流的物理量概念(或物理意义)符号及单位联系周期完成一次周期性变化所需要的时间T、s用来表示电流变化快慢，f＝频率1s内完成周期性变化的次数f、Hz-5-峰值交变电流在一个周期内所能达到的最大值Um、VIm、A对正弦式(或余弦式)交流电有I＝ImU＝Um有效值和交变电流通过相同阻值的电阻，在相等时间内产生热量相等的恒定电流的值称为交变电流的有效值U、VI、A　(1)交变电流的平均感应电动势或平均感应电流，用＝n＝BL计算．在研究交变电流通过某导体截面的电荷量时只能用平均值．(2)在研究交变电流做功、功率以及产生的热量时只能用有

3、效值．另外，各种交变电流表指示的电压、电流及各种用电器上标注的额定电压、额定电流及保险丝的熔断电流都是指有效值．　(多选)一个单匝的线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列判断正确的是(　　)A．在A、C时刻线圈通过中性面B．在t＝时刻线圈与磁感线的夹角为60°C．电动势的有效值与平均值相等都是D．磁场的磁感应强度为B＝[解析]　中性面处电动势为零，选项A错误．在t＝时刻线圈转过了30°，也就是与磁感线的夹角为60°，选项B正确．电动势的有效值为，平均值为E＝，二者概念不同，选项C错误．Em＝BSω，ω＝，

4、即B＝，选项D正确．[答案]　BD　理想变压器的分析思路[学生用书P54]1．原理思路：变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中相等；当遇到磁路有分流型变压器时有：＝＋.此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不适用于恒定电流的情况．2．电压思路：变压器原、副线圈的电压之比＝；当变压器有多个副线圈时，＝＝-5-＝….3．功率思路：理想变压器的输入、输出功率关系为P入＝P出，即P1＝P2；当变压器有多个副线圈时，P1＝P2＋P3＋….4．电流思路：由I＝知，当变压器有多个副线圈时，n1I1＝n2I2＋n3I3＋…对只有一个副线圈的变压器才有＝.　(多选)理想变压器原

5、线圈a匝数n1＝200匝，副线圈b匝数n2＝100匝，线圈a接在u＝44sin314tV交流电源上，“12V，6W”的灯泡恰好正常发光．电阻R2＝16Ω，电压表V为理想电表．下列推断正确的是(　　)A．交变电流的频率为100HzB．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为Wb/sC．电压表V的示数为22VD．R1消耗的功率是1W[解析]　由u＝44sin314tV，知f＝＝＝50Hz，A错误；灯泡正常发光，由P＝UI得灯泡中的电流I2＝＝0.5A，电压表的示数U2＝12V＋0.5×16V＝20V，C错误；穿过铁芯的磁通量的最大变化率为＝Wb/s＝Wb/s，B正确；根据＝，得U

6、1＝40V，则R1两端电压UR1＝44V－40V＝4V，则原、副线圈的电流与匝数成反比，可得通过R1的电流I1＝0.25A，则R1的功率P＝UR1I1＝1W，D正确．[答案]　BD　远距离输电[学生用书P54]远距离输电的示意图，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻．可设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为n1、n1′，n2、n2′，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示．1．理想变压器功率之间的关系P1＝P1′，P2＝P2′，P1′＝Pr＋P2.2．电压之间的关系：＝，＝，U1′＝Ur＋U2.-5-3．电流之间的关系：＝，＝，I1′＝Ir＝I

7、2.输电线上的电流往往是这类问题的突破口．4．输电线上的功率损失和电压损失Pr＝Ir，Ur＝Irr，不能用Pr＝.Pr＝·ρ∝，由此得出结论：(1)减少输电线功率损失的途径有提高输电电压或增大输电导线的横截面积．两者相比，选择前者较好．(2)若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线横截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地．　如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1Ω，升压变压器匝数比为n1∶n2＝1∶4，降压变压器的匝数比为n3∶n4＝4∶1，输电线总电阻为R线＝4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V