高中物理選修3-2交變電流知識復(fù)習(xí).ppt

交變電流復(fù)習(xí) 都隨時(shí)間做的電流稱為交變電流 簡稱交流電 知識小結(jié) 一 交變電流的產(chǎn)生及描述 1 交變電流定義 大小和方向 周期性變化 線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 2 交變電流的產(chǎn)生 3 交變電流的圖像及變化規(guī)律 交流電的圖像 Em NBS N m 交流電的變化規(guī)律 交流電的產(chǎn)生 矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí) 線圈中就產(chǎn)生 交變電流 和都隨時(shí)間做的電流叫做交變電流 電壓和電流隨時(shí)間按變化的交流電叫正弦交流電 大小 方向 正弦規(guī)律 正弦交流電 周期性變化 課堂練習(xí) 二 交流電的描述 1 周期和頻率 1 周期 交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間 3 角頻率 線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 2 頻率 交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù) 物理意義 交變電流隨時(shí)間作周期性變化 周期和頻率就是表征交變流電變化快慢的物理量 4 關(guān)系 1 某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系 如圖所示 如果其它條件不變 僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍 則交流電動(dòng)勢的最大值和周期分別變?yōu)?A 400V 0 02sB 200V 0 02sC 400V 0 08sD 200V 0 08s B 2 如圖示為某正弦交流電流的圖像 求其峰值 周期和角速度 并寫出該電流的瞬時(shí)值表達(dá)式 Im 20A 100 rad s 電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i 20sin100 t A T 0 02s 三 峰值和有效值 1 峰值 電流或電壓所能達(dá)到的最大值 2 有效值定義 根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定 讓交流與直流分別通過相同的電阻 如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等 就把這個(gè)直流的數(shù)值叫做這個(gè)交流的有效值 重 難點(diǎn) E U I 說明 A 以上關(guān)系式只適用于正弦或余弦交流電 B 交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值 C 交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值 D 對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值 1 如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像 求該電流的有效值 四 變壓器的結(jié)構(gòu)與原理 注意 常用的電力變壓器和一般低頻變壓器的鐵芯是由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合成閉合的形狀 線圈必須繞在鐵芯上 原線圈 初級線圈 跟電源相連 用絕緣線繞成的 副線圈 次級線圈 跟負(fù)載相連 用絕緣線繞成的 閉合鐵芯是由涂有絕緣漆的硅鋼薄片疊合而成 1 變壓器的三個(gè)基本組成部分 U1 U2 2 理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比 n2 n1U2 U1 變壓器使電壓升高 升壓變壓器 n2 n1U2 U1 變壓器使電壓降低 降壓變壓器 3 電流與匝數(shù)的關(guān)系 理想變壓器輸出功率應(yīng)等于輸入功率 即 U1I1 U2I2 P出 P入 電壓高的線圈電流小 電壓低的電流大 練習(xí)1 理想變壓器原 副線圈的匝數(shù)比n1 n2 4 1 當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí) 圖中電流表A1的示數(shù)為12mA 則電流表A2的示數(shù)為 A 3mAB 0C 48mAD 與負(fù)載R的值有關(guān) B 180 3A 練習(xí)2 一理想變壓器 原線圈匝數(shù)n1 1100 接在電壓220V的交流電源上 當(dāng)它對11只并聯(lián)的 36V 60w 的燈泡供電時(shí) 燈泡正常發(fā)光 由此可知副線圈的匝數(shù)n2 通過原線圈的電流I1 1 U1 220V U2 36V U1 U2 n1 n2 2 I2 P2 U2 660 36A I1 I2 n2 n1 或P1 P2 660W I1 P1 U1 練習(xí)2 一理想變壓器 原線圈匝數(shù)n1 1100 接在電壓220V的交流電源上 當(dāng)它對11只并聯(lián)的 36V 60w 的燈泡供電時(shí) 燈泡正常發(fā)光 由此可知副線圈的匝數(shù)n2 通過原線圈的電流I1 A U增大 I增大 PR1增大 C U減小 I減小 PR1減小 D U不變 I減小 PR1不變 B U不變 I減小 PR1增大 練習(xí)3 如圖所示 理想變壓器的原線圈接高電壓 變壓后接用電器 線路電阻不計(jì) S原來閉合 且R1 R2 現(xiàn)將S斷開 那么交流電壓表的示數(shù)U 交流電流表的示數(shù)I和用電器上R1的功率PR1將分別 D 思考 變壓器輸入輸出電壓 電流 功率大小之間的因果關(guān)系是怎樣的 練習(xí) 如圖所示 一理想變壓器原 副線圈的匝數(shù)比為n1 n2 3 1 有四只相同的燈泡連入電路中 若燈泡L2 L3 L4均能正常發(fā)光 則燈泡L1 A 也能正常發(fā)光B 較另三個(gè)燈暗些C 將會(huì)燒壞D 不能確定 A n1 n2 若輸入電壓為U 則燈泡的額定電壓為多大 電源輸入功率多大 五 電能的輸送 1 減少電壓功率損失 減小輸電線的電阻 減小輸電電流 U損 IrP損 I2r 2 遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng) 功率關(guān)系 P1 P2 P3 P4 P2 Pr P3 遠(yuǎn)距離輸電原理圖 電壓關(guān)系 U3 U2 Ir線 練習(xí) 某交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220V 輸出的電功率為4400W 發(fā)電機(jī)到用戶的輸電線的電阻為4 求 如果有變壓比為1 10的升壓變壓器升壓后向用戶輸電 再用變壓比為10 1的降壓變壓器降壓 用戶得到的實(shí)際電壓和電功率又是多少 P1 4400 W U1 220 v U2 n2U1 n1 2200 v I