第五章：交變電流復習課上課用

選修3-2第五章：交變電流

復習課

姚安一中張文洪1.交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。

2.交變電流的變化規(guī)律：⑴方向變化規(guī)律-------線圈平面每經過中性面一次，感應電流的方向就改變一次；線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次。⑵大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：e=Emsinωti=Imsinωtu=Umsinωt例：一臺發(fā)電機產生的按正弦規(guī)律變化的感應電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉動的角速度是100πrad/s。寫出感應電動勢的瞬時值表達式。答案：e=311Sin100πt(V)

5.1、交變電流3.直流電:電流方向不隨時間而改變的電流

4.發(fā)電機的基本組成：線圈、磁極三、相位如圖5－2－1所示，甲、乙兩交流電的表達式分別為：u甲＝Emsinωt；u乙＝Emsin(ωt＋Φ)，其中“________”叫做交變電流的______，Φ是t＝0時的相位，叫做交變電流的________．圖5－2－1ωt＋Φ相位初相位

一正弦交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖5－2－2所示．由圖可知(

)

圖5－2－2課堂互動講練類型一表征交變電流的物理量及其應用例1【答案】

BD三、交變電流的變化規(guī)律1．正弦式交變電流的瞬時值表達式i＝_________u＝__________e＝________其中i、u、e分別表示電流、電壓、電動勢的________，Im、Um、Em分別表示電流、電壓、電動勢的_______．ImsinωtUmsinωtEmsinωt瞬時值最大值3．幾種不同類型的交變電流實際應用中，交變電流有不同的變化規(guī)律，常見的有以下幾種，如圖5－1－2所示．圖5－1－21．在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流的是，屬于正弦交變電流的是。tiABCDABDA三例題特別提醒：銘牌上表示的和電表測量的都是有效值，電容器所能承受的電壓是最大值，要高于交流電壓的峰值，否則電容器就可能被擊穿．2．下列提到的交變電流，哪一個不是指有效值(

)A．交流電壓表讀數 B．保險絲熔斷電流

C．電容器擊穿電壓

D．220V交流電壓解析：交流電表的讀數、保險絲的熔斷電流、通常所說的電流、電壓都是指交流電的有效值，而電容器的擊穿電壓是指交流電壓的最大值。

答案：C3、有效值：

（1）定義：根據電流的熱效應來規(guī)定，讓交流電和直流通過相同阻值的電阻，如果他們在一個周期內產生的熱量相等，就把這一直流電的數值叫做這一交流電的有效值。E，U，I即時應用

(即時突破，小試牛刀)1．關于交流電的有效值，正確的說法是(

)A．對于各種交變電流，最大值的平方都等于有效值平方的2倍B．有效值就是交流電在一個周期內的平均值C．交流電的有效值是根據電流的熱效應來定義的D．在交流電路中，交流電流表及交流電壓表的讀數表示的均為有效值2πf

1.我國生產和生活用交流電的周期T=_____s，頻率f=____Hz，角速度ω=_____rad/s，在1s內電流的方向變化____次。0.0250100π100課堂練習1．一交變電流的電壓表達式為u＝20sin314tV

，求這個交變電流的電壓峰值，周期和頻率。答案：20V

0.02s

50Hz例4、07北京17、電阻R1、R2交流電源按照圖1所示方式連接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上開關后S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖2所示。則A、通過R1的電流的有效值是1.2AB、R1兩端的電壓有效值是6VC、通過R2的電流的有效值是1.2AD、R2兩端的電壓有效值是6VB《基礎行》P205真題5第四節(jié)變壓器幾種常見的變壓器n1U1原線圈（初級線圈）：跟電源相連，用絕緣線繞成的n2U2副線圈（次級線圈）：跟負載相連，用絕緣線繞成的一、變壓器的構造注意：線圈必須繞在鐵芯上，鐵芯必須是閉合的?；ジ鞋F象是變壓器工作的基礎閉合鐵芯是由涂有絕緣漆的硅鋼薄片疊合而成。一、變壓器的構造

1．構造：

2．示意圖

3．電路圖中符號二、變壓器的工作原理——

互感現象

1、變壓器只能改變交流電的電壓和電流

2、能量轉化：電能→磁場能→電能

3、理想變壓器P入＝P出三、理想變壓器的變壓規(guī)律

U1/U2=n1/n2四、理想變壓器的變流規(guī)律：

I1/I2=n2/n1

小結四、理想變壓器的變流規(guī)律1.理想變壓器輸出功率應等于輸入功率即:U1I1=U2I2P出=P入

例10、如圖所示，變壓器為理想變壓器，初級有a、b兩個接點，次級向負載R供電。三只電表均為交流電表。S為單刀雙擲開關。原來S與a接通時，各電表均有一示數。當S與b接通后，各電表的示數變化情況是：（）A、A1、A2和V的示數都增大B、A1、A2和V的示數都變小C、A1、A2的示數增大，V的示數變小D、A1、A2的示數變小，V的示數增大A1~A2baSRVA09江蘇6．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有

A．開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB．開關接通后，電壓表的示數為100VC．開關斷開后，電壓表的示數變大

D．開關斷開后，變壓器的輸出功率不變《五年高考》P1451AB1803A

練習2、一理想變壓器，原線圈匝數n1=1100，接在電壓220V的交流電源上，當它對11只并聯的“36V，60w”的燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光。由此可知副線圈的匝數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/U1AV~R1R2SA.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。S原來閉合，且R1=R2，現將S斷開，那么交流電壓表的示數U、交流電流表的示數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系是怎樣的？例３、如圖是一個理想變壓器的電路圖，若A、B兩點接交流電壓U時，五個相同的燈泡均正常發(fā)光，則原、副線圈的匝數比為：

A.51B.15C.41D.14n1n2UAB解：設燈泡正常發(fā)光的電流為I，則原、副線圈的電流分別為I和4I，如圖示。I4I所以原、副線圈的匝數比為415.4、感抗和容抗1.感抗表示電感對交變電流的阻礙作用。特點：

“通直流，阻交流”、“通低頻，阻高頻”

2．容抗表示電容對交變電流的阻礙作用。特點：“通交流，隔直流”、“通高頻，阻低頻”

5.5

電能的輸送一、變壓器的構造

1．示意圖

2．符號二、變壓器的工作原理：

1、互感現象：變壓器只能改變交流電的電壓和電流

2、能量轉化：電能→磁場能→電能

3、理想變壓器：三、理想變壓器的變壓、變流規(guī)律：四、常用變壓器復習回顧

5.4變壓器P入＝P出遠距離輸送電示意圖交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)

發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線降壓變壓器用戶發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→降壓變壓器→用電單位二、遠距離輸電原理圖14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器遠距離高壓送電1、輸電線上的功率損失2、輸電效率

例５：在遠距離輸電中，當輸送的電功率相同時，則關于輸電導線上損失的功率下列說法正確的是（）(A)減小輸電導線的電阻可以減小損失的功率，但此種方法很有限(B)提高輸送電壓從而減小輸送電流，可大大減小損失的功率(C)損失的功率與輸送電壓的二次方成反比(D)損失的功率與輸電線上的電壓降成反比ABC例６：某發(fā)電機輸出功率P=100千瓦，發(fā)電機端電壓U=1000伏，向遠距離輸電的輸電線總電阻R=8歐?，F要求輸電損耗為5%，用戶得到的電壓恰好為220伏，則：①畫出輸電線路的示意圖；②求出所用的變壓器的原副線圈匝數比。解：線路上損耗的功率為P′=5000W，∵P′=I2

2R,∴電流為I2=25A，線路上的電壓為U′=I2R=200V，U2=P/I2=100000/25=4000V,∴n1／n2=U1／U2=1／4U3=U2-U′=3800VU4=220Vn3／n4=U3／U4=190／11U4=220VU1=1000V8ΩU2U3例７：有一條河流，河水流量為4m3/s，落差為5m，現利用它來發(fā)電，使用的發(fā)電機總效率為50％，發(fā)電機輸出電壓為350V，輸電線的電阻為4Ω，允許輸電線上損耗功率為發(fā)電機輸出功率的5％，而用戶所需要電壓為220V，求所用的升壓、降壓變壓器上原、副線圈的匝數比．g=9.8m/s2線路上損耗功率為P′=9.8×104W×5％=

4900W，∵P′=I2

2R,∴電流為I2=35A，