选修3-2第五章交变电流复习ppt课件.ppt
高中物理高中物理 选修选修3-23-2第第5章章 交变电流交变电流5 5 5 5交变电流交变电流知识梳理：知识梳理：一一 、交交变变电电流流的的产产生生过过程程以以及及规规律律应应用用二、表征正弦交变电流的物理量二、表征正弦交变电流的物理量三、变压器三、变压器四、电能的输送四、电能的输送1交变电流交变电流：一一 、交变电流的产生过程以及规律应、交变电流的产生过程以及规律应用用 大小和方向大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。交变电流。2.正弦交变电流的变化规律和中性面正弦交变电流的变化规律和中性面：(1)(1)正弦交变电流的变化规律（线圈在正弦交变电流的变化规律（线圈在中性面中性面开始计时）开始计时）磁通量：磁通量：m m costcostBSBS costcost 电动势：电动势：e eE Em m sintsintnBSnBS sintsint 电压电压：u uU Um m sintsint 电流电流：i iI Im m sintsint说明：如果线圈平面与说明：如果线圈平面与中性面垂直时开始计时，中性面垂直时开始计时，则表达式为则表达式为余弦余弦函数函数 (2)(2)中性面中性面与磁场方向垂直的平面，是假想的一与磁场方向垂直的平面，是假想的一个参考面个参考面线圈平面位于线圈平面位于中性面中性面时，穿过线圈平面的时，穿过线圈平面的磁通量磁通量最大，最大，而而磁通量的变化率磁通量的变化率为零，产生的为零，产生的感应电动势感应电动势为零。为零。线圈平面与线圈平面与中性面垂直中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为零，时，穿过线圈平面的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大。但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大。线圈线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次每经过一次中性面，电流方向改变一次。线圈转动。线圈转动一周，两次经过中性面，电流的方向改变两次。一周，两次经过中性面，电流的方向改变两次。一一 、交变电流的产生过程以及规律应、交变电流的产生过程以及规律应用用1、周期和频率的关系是、周期和频率的关系是：二、表征正弦交变电流的物理量二、表征正弦交变电流的物理量2、交变电流的最大值、有效值、交变电流的最大值、有效值：正弦式交变电流的有效值与其相应的最大值间的正弦式交变电流的有效值与其相应的最大值间的关系为关系为：上述的换算关系式上述的换算关系式仅适用于正弦交流电仅适用于正弦交流电，对用，对用其他方式产生的交变电流，其有效值与最大值间的其他方式产生的交变电流，其有效值与最大值间的关系均须根据关系均须根据有效值的定义有效值的定义作具体分析，计算作具体分析，计算。通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表读数；交流电器的额定电压、额定电流，保险丝的读数；交流电器的额定电压、额定电流，保险丝的熔断电流等都是指熔断电流等都是指有效值有效值。（特例：。（特例：电容器的耐压电容器的耐压值是值是最大值最大值）二、表征正弦交变电流的物理量二、表征正弦交变电流的物理量1、变压器的构造、变压器的构造：三、变压器三、变压器2理想变压器的物理量之间的规律理想变压器的物理量之间的规律：三、变压器三、变压器电压关系电压关系：理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比，输出电压由输理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比，输出电压由输入电压决定入电压决定。当当n n2 2n n1 1时，时，U U2 2U U1 1，变压器使电压升高，这种变压器叫做，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器升压变压器。当当n n2 2n n1 1时，时，U U2 2U U1 1，变压器使电压降低，这种变压器叫做，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器降压变压器。功率关系：功率关系：P P入入=P=P出出，理想变压器的输入功率由输出功率决定，理想变压器的输入功率由输出功率决定电流关系电流关系：1.降低输电损耗的两个途径：降低输电损耗的两个途径：（1 1）减少输电线电阻：）减少输电线电阻：选用电阻率较小的铜线和铝线；选用电阻率较小的铜线和铝线；增大导线的横截面积。增大导线的横截面积。（2 2）减小输电线中的电流减小输电线中的电流，根据电功率公式：，根据电功率公式：I I输输=P=P输输/U/U输输，在保证在保证P P输输不变的条件下，可以提高输电电压不变的条件下，可以提高输电电压U U输输。四、电能的输送四、电能的输送2.远距离高压输电的几个基本关系远距离高压输电的几个基本关系：（1 1）功率功率关系关系：P P1 1P P2 2，P P3 3P P4 4，P P2 2P P线线P P3 3。（2 2）电压电压关系关系：U U2 2U U线线U U3 3。四、电能的输送四、电能的输送1如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻为不零的负载，在原线圈上输入电压线圈上接有电阻为不零的负载，在原线圈上输入电压U1不不变的交流电，则：变的交流电，则：AU1 U2N1 N2 BI1 I2N1 N2C当当I2减小时，减小时，I1增大增大 D当当I2减小时，减小时，I1减小减小课堂练习课堂练习AD AD 2如图甲为一火灾报警系统其中如图甲为一火灾报警系统其中R0为定值电阻，为定值电阻，R为热敏电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。理想变压器原、副线圈匝数比为其阻值随温度的升高而减小。理想变压器原、副线圈匝数比为5 1，副，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是：线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是：A原线圈输入电压有效值为原线圈输入电压有效值为220VB副线圈输出电压瞬时值表达式副线圈输出电压瞬时值表达式 CR处出现火情时原线圈电流增大处出现火情时原线圈电流增大DR处出现火情时电阻处出现火情时电阻R0的电功率减小的电功率减小课堂练习课堂练习AC AC 3一台理想变压器原、副线圈匝数比一台理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=10:1。原。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈如图所示。副线圈仅接入一个仅接入一个1 0 的电阻，下列说法正确的是：的电阻，下列说法正确的是：A原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为1:10B原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为1:10C该交流电的频率为该交流电的频率为50HzD原线圈电流的有效值是原线圈电流的有效值是22 A课堂练习课堂练习BC BC 4某正弦交流电的某正弦交流电的it图象如图所示，则该电流的图象如图所示，则该电流的：A频率频率f=0.02 Hz B有效值有效值I=AC峰值峰值Im=A D瞬时值表达式瞬时值表达式课堂练习课堂练习BD BD 5一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势动势 ，那么：，那么：该交变电流的频率是该交变电流的频率是50 Hz 当当t=0时，线圈平面恰好位于中性面时，线圈平面恰好位于中性面当当t=0.01s时，时，e有最大值有最大值 该交变电流电动势的有效值为该交变电流电动势的有效值为 V课堂练习课堂练习ABAB6一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知：图可知：A.该交流电电压瞬时值的表达式为该交流电电压瞬时值的表达式为B.该交流电的频率为该交流电的频率为25 Hz C.该交流电的电压的有效值为该交流电的电压的有效值为 V D.若将该交流电加在阻值若将该交流电加在阻值R100的电阻两端，则电阻消的电阻两端，则电阻消耗的功率为耗的功率为50 W课堂练习课堂练习BD BD 7理想变压器原线圈输入电压理想变压器原线圈输入电压,变压器副线圈与一个定值电阻变压器副线圈与一个定值电阻 R=10相连，变压器原相连，变压器原副线圈的匝数副线圈的匝数n1:n2=10:1，电压表和电流表均是理想交流，电压表和电流表均是理想交流表，表，下列说法正确的是下列说法正确的是：A.输入电压为正弦交变电压输入电压为正弦交变电压,其周期其周期T=0.02sB.电压表的示数为电压表的示数为100V，电流表的示数为，电流表的示数为10A1.C.电压表的示数为电压表的示数为 V,电流表的示数为电流表的示数为 A 2.D.电阻的电功率为电阻的电功率为2000W课堂练习课堂练习AB AB 8如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压 ，下列表述正确的是：，下列表述正确的是：AU1 U4 BU1=VC若若U2提高为原来的提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为倍，输电线上损失的功率为原来的原来的0.01 D用户得到的交变电流频率为用户得到的交变电流频率为25Hz课堂练习课堂练习AC AC 9利用一理想变压器给一灯泡供电，输入电压不变，当利用一理想变压器给一灯泡供电，输入电压不变，当开关开关S由由c扳到扳到b时，副线圈匝数变少，则：时，副线圈匝数变少，则：A原线圈的电流减小原线圈的电流减小 B电灯亮度变亮电灯亮度变亮C灯泡两端的电压变小灯泡两端的电压变小D输入变压器的电功率不变输入变压器的电功率不变课堂练习课堂练习AC AC 10如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为的正弦交流电源相连，两个阻值均为20的电阻串联后接的电阻串联后接在副线圈的两端在副线圈的两端.图中电流表、电压表均为理想交流电表，图中电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈匝数分别为原、副线圈匝数分别为200匝和匝和100匝，电压表的示数为匝，电压表的示数为5V。则：。则：A电流表的读数为电流表的读数为0.5AB流过电阻的交流电的频率为流过电阻的交流电的频率为100HzC变压器原线圈两端电压的最大值为变压器原线圈两端电压的最大值为 VD交流电源的输出功率为交流电源的输出功率为2.5W课堂练习课堂练习CD CD 11理想变压器与电阻理想变压器与电阻R及交流电流、电压表及交流电流、电压表V和和A按示按示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1 n2=10 1，电阻，电阻R=11，原线圈两端输入电压，原线圈两端输入电压U随时间变化的图随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是：象如图所示，下列说法中正确的是：AV表的读数为表的读数为220V B通过通过R的电流为的电流为2ACA表的读数为表的读数为2AD变压器的输入功率为变压器的输入功率为44W课堂练习课堂练习BD BD 12一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，若将该交流电压加在阻值若将该交流电压加在阻值R10 的电阻两端由图可知：的电阻两端由图可知：A该交流电的频率为该交流电的频率为50 Hz B通过电阻的电流为通过电阻的电流为 AC用交流电压表测得电阻两端的电压是用交流电压表测得电阻两端的电压是10V D电阻消耗的功率是电阻消耗的功率是10W课堂练习课堂练习CD CD 13如图是远距离输电的示意图，则电压如图是远距离输电的示意图，则电压U1、U2、U3、U4之间的关系是：之间的关系是：AU1 U2 BU2 U3CU3 U4 DU3=U1+U2课堂练习课堂练习BCBC14理想变压器原副线圈匝数比理想变压器原副线圈匝数比n1:n2=10:1，原线圈接入，原线圈接入的交流电压表达式为的交流电压表达式为 下列说法下列说法正确的是正确的是：A BC输出端交流电的频率是输出端交流电的频率是10Hz D输出端交流电的频率是输出端交流电的频率是50Hz课堂练习课堂练习ADAD
