高二物理总复习 交流电

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1、会计学1高二物理总复习高二物理总复习 交流电交流电第第1页页/共共29页页第第2页页/共共29页页第第3页页/共共29页页专题归纳整合专题归纳整合交流电瞬时值、最大值、有效交流电瞬时值、最大值、有效值和平均值的计算与应用值和平均值的计算与应用1.瞬时值：它反映的是不同时刻交流电的大小瞬时值：它反映的是不同时刻交流电的大小和方向，瞬时值是时间的函数，正弦交流电瞬和方向，瞬时值是时间的函数，正弦交流电瞬时值表达式为：时值表达式为：e=Emsin t,i=Imsint,应当注意应当注意此式表示从中性面开始计时此式表示从中性面开始计时.第第4页页/共共29页页第第5页页/共共29页页其他交变电流的有效

2、值根据有效值的定其他交变电流的有效值根据有效值的定义计算义计算,求电功、电功率、焦耳热、确求电功、电功率、焦耳热、确定保险丝的熔断电流，要用电流的有效定保险丝的熔断电流，要用电流的有效值；没有特殊说明时，交流电的电流、值；没有特殊说明时，交流电的电流、电压、电动势指有效值，交流电表的测电压、电动势指有效值，交流电表的测量值是有效值，交流用电设备上所标的量值是有效值，交流用电设备上所标的额定电压、额定电流都是有效值额定电压、额定电流都是有效值.第第6页页/共共29页页 （2010年盐城高二检测）如图年盐城高二检测）如图2-1所示所示, 在在B=0.5 T的匀强磁场中的匀强磁场中,有一个有一个n=

3、100匝的矩形线圈匝的矩形线圈,边边长长L1=0.1 m,L2=0.2 m,线圈从图中位置开始绕中心轴线圈从图中位置开始绕中心轴OO以角速度以角速度=314 rad/s逆时针方向匀速转动逆时针方向匀速转动,求求:（1）线圈中产生的感应电动势的最大值和有效值；）线圈中产生的感应电动势的最大值和有效值；（2）线圈转过）线圈转过1/4周过程中感应电动势的平均值；周过程中感应电动势的平均值；（3）线圈转过）线圈转过30时感应电动势的瞬时值时感应电动势的瞬时值.第第7页页/共共29页页【解析】（【解析】（1）感应电动势的最大值）感应电动势的最大值Em=nBS=1000.50.10.2314 V=314

4、V第第8页页/共共29页页 N匝矩形线圈，面积为匝矩形线圈，面积为S，在磁感应强度为，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴，以角速度的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴，以角速度做匀速转动，外电路闭合做匀速转动，外电路闭合.若从线圈通过中性面若从线圈通过中性面时开始计时，则经过时开始计时，则经过1/4个周期，外力做功为多少？个周期，外力做功为多少？（已知线圈及外电路总电阻为（已知线圈及外电路总电阻为R）第第9页页/共共29页页第第10页页/共共29页页【答案】【答案】N2B2S2/4R【方法总结】【方法总结】交流电四值的应用交流电四值的应用（1）考虑电容器的耐压值时，应该用最大值）考虑

5、电容器的耐压值时，应该用最大值.（2）求线圈某时刻所受磁力时）求线圈某时刻所受磁力时,应该用瞬时值应该用瞬时值.（3）求通过导体的电荷量时）求通过导体的电荷量时,应该用平均值应该用平均值.（4）求交流电产生的热量和电功率以及确定保）求交流电产生的热量和电功率以及确定保险丝熔断时应该用有效值险丝熔断时应该用有效值.第第11页页/共共29页页变压器的理解与应用变压器的理解与应用变压器的理解和应用变压器的理解和应用1.原理思路原理思路:变压器原线圈中磁通量发生变化变压器原线圈中磁通量发生变化,铁铁芯中芯中/t相等相等;当遇到当遇到“ ”型变压器时型变压器时有有:1/t=2/t+3/t.2.功率思路功

6、率思路:理想变压器的输入、输出功率关系理想变压器的输入、输出功率关系为为P入入=P出出；当变压器有多个副线圈时，；当变压器有多个副线圈时，P1=P2+P3+第第12页页/共共29页页3.电压思路：变压器原、副线圈的电压电压思路：变压器原、副线圈的电压之比为之比为U1/U2=n1/n2；当变压器有多个副；当变压器有多个副线圈时，只要绕在同一闭合铁芯上，任线圈时，只要绕在同一闭合铁芯上，任意两线圈之间总有意两线圈之间总有UP/UQ=nP/nQ.4.电流思路电流思路:对只有一个副线圈的变压对只有一个副线圈的变压器有器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副线圈当变压器有多个副线圈时有时有n1I1=

7、n2I2+n3I3+第第13页页/共共29页页5.制约思路制约思路（1）电压制约）电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比当变压器原、副线圈的匝数比n1/n2一定时，输出电压一定时，输出电压U2由输入电压由输入电压U1决定，决定，即即U2=n2/n1U1，可简述为，可简述为“原制约副原制约副”.（2）电流制约）电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比当变压器原、副线圈的匝数比n1/n2一定，且输入电压一定，且输入电压U1确定时，原线圈中确定时，原线圈中的电流的电流I1由副线圈中的输出电流由副线圈中的输出电流I2决定，即决定，即I1=n2/n1I2，可简述为，可简述为“副制约原副制约原”.第第14页页/

8、共共29页页（3）负载制约）负载制约变压器副线圈中的功率变压器副线圈中的功率P2由用户由用户负载决定负载决定,P2=P负负1+P负负2+变压器副线圈中的电流变压器副线圈中的电流I2由用户由用户负载及电压负载及电压U2决定决定,I2=P2/U2.第第15页页/共共29页页 如图如图2-2所示所示,理想变压器初级线圈的匝数为理想变压器初级线圈的匝数为n1,次级线次级线圈的匝数为圈的匝数为n2,初级线圈两端初级线圈两端a、b接正弦交流电源，接正弦交流电源，R为负载为负载电阻，电流表电阻，电流表A1的示数是的示数是0.20 A,电流表电流表A2的示数为的示数为1.0 A.下下列说法正确的是（列说法正确

9、的是（ ）A.初级和次级线圈的匝数比为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若将另一个电阻与原负载R串联，则电流表串联，则电流表A2的示数增大的示数增大D.若将另一个电阻与原负载若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表并联，则电流表A2的示数减小的示数减小第第16页页/共共29页页【解析】由【解析】由I1 I2=n2 n1,可得可得n1 n2=5 1,A错错,B正确正确.若将另一个电阻与原负载若将另一个电阻与原负载R串联串联,则副则副线圈所在回路总电阻变大线圈所在回路总电阻变大,由由I2=U2/R,所以所以A2示示数减小

10、数减小,C错误错误.若将另一个电阻与原负载并联若将另一个电阻与原负载并联,则则副线圈所在回路总电阻变小副线圈所在回路总电阻变小,I2增大增大,即电流表即电流表A2示数增大示数增大,D错误错误.【答案】【答案】B第第17页页/共共29页页 如图如图2-3所示甲、乙两电路中，当所示甲、乙两电路中，当a、b两端两端与与e、f两端分别加上两端分别加上220 V的交流电压时，测得的交流电压时，测得c、d间与间与g、h间的电压均为间的电压均为110 V.若分别在若分别在c、d两端与两端与g、h两端加上两端加上110 V的交流电压，则的交流电压，则a、b间与间与e、f间的电压分别为间的电压分别为( )A.2

11、20 V 220 V B.220 V110 VC.110 V 110 V D.220 V0 V第第18页页/共共29页页【解析】首先要搞清楚变压器和滑动变阻器在【解析】首先要搞清楚变压器和滑动变阻器在改变电压原理上的本质不同：对于变压器，改变电压原理上的本质不同：对于变压器，a、b与与c、d间的电压比总是等于它们间线圈的匝间的电压比总是等于它们间线圈的匝数比，与哪一个是原线圈无关，故数比，与哪一个是原线圈无关，故a、b间接间接220 V交流电压，交流电压，c、d间电压为间电压为110 V，c、d间间改接改接110 V交流电压，则交流电压，则a、b间应输出电压间应输出电压220 V；而对滑动变阻

12、器，当；而对滑动变阻器，当e、f间接间接220 V电压时，电压时，电阻的电阻的e、g与与f、g部分串联，部分串联，g、h间电压仅是间电压仅是f、g部分电阻的电压，当部分电阻的电压，当g、h间接间接110 V电压电压时，由于时，由于e、g部分无电流，部分无电流，e、g两点等势，故两点等势，故e、f间电压等于间电压等于g、h间电压，只有间电压，只有B正确正确.【答案】【答案】B第第19页页/共共29页页【方法总结】【方法总结】分清变压器和变阻器原理是分清变压器和变阻器原理是解决问题的关键，变压器是线圈互感而变解决问题的关键，变压器是线圈互感而变阻器是电阻分压，不要混淆阻器是电阻分压，不要混淆.第第

13、20页页/共共29页页远距离输电问题远距离输电问题1.输电示意图（如图输电示意图（如图2-4）第第21页页/共共29页页2.正确理解几个基本关系正确理解几个基本关系第第22页页/共共29页页第第23页页/共共29页页3.处理思路处理思路（1）根据具体问题画出输电线路示意图）根据具体问题画出输电线路示意图.(2)研究三个回路，分析其中的已知量、可求研究三个回路，分析其中的已知量、可求量、待求量量、待求量.(3)研究两个变压器，分析其中的已知量、可研究两个变压器，分析其中的已知量、可求量、待求量求量、待求量.（4）确定求解思路，根据回路及变压器上）确定求解思路，根据回路及变压器上的电压、电流、功率

14、关系列式求解的电压、电流、功率关系列式求解.第第24页页/共共29页页 如图如图2-5所示为研究远距离输电过程的实验所示为研究远距离输电过程的实验原理图，各电表均看成理想电表，变压器为理想原理图，各电表均看成理想电表，变压器为理想变压器，变压器，V3的示数为的示数为6 V，V1的示数为的示数为4 V，A1示数示数为为1/4 A，A2示数为示数为1 A，输电线电阻为，输电线电阻为16 .求求:（1）降压变压器的匝数比）降压变压器的匝数比;（2）升压变压器的匝数比）升压变压器的匝数比;（3）输电线上损失的功率）输电线上损失的功率.第第25页页/共共29页页第第26页页/共共29页页【解析】（【解析】（1）已知）已知I2=1 A,I1=1/4 A,根据根据变压器变流比公式可得变压器变流比公式可得:n3 n4=I2 I1,则则n3 n4=4 1.（2）因为）因为I1=1/4 A,r=16 所以所以U=I1r=4 V,由由U3 U4=n3 n4,可得可得U3=24 V,所以所以U2=U3+U=28 V.由由U1 U2=n1 n2得得n1 n2=1 7.（3）由）由P=I21r可得可得:P=1 W.【答案】（【答案】（1）4 1（2）1 7（3）1 W第第27页页/共共29页页