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文檔簡介

選修3-2第五章:交變電流

復(fù)習(xí)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(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流的方向就改變一次;線圈轉(zhuǎn)動一周,感應(yīng)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(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為311V,線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度是100πrad/s。寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)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(jī)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(dá)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(yīng)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(dá)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(yīng)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(shù) 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(shù)、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(jù)電流的熱效應(yīng)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(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值。E,U,I即時應(yīng)用

(即時突破,小試牛刀)1.關(guān)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(nèi)的平均值C.交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)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(shù)表示的均為有效值2πf

1.我國生產(chǎn)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(nèi)電流的方向變化____次。0.0250100π100課堂練習(xí)1.一交變電流的電壓表達(dá)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(guān)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(chǔ)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(fù)載相連,用絕緣線繞成的一、變壓器的構(gòu)造注意:線圈必須繞在鐵芯上,鐵芯必須是閉合的。互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)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(gòu)造

1.構(gòu)造:

2.示意圖

3.電路圖中符號二、變壓器的工作原理——

互感現(xiàn)象

1、變壓器只能改變交流電的電壓和電流

2、能量轉(zhuǎn)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(jié)四、理想變壓器的變流規(guī)律1.理想變壓器輸出功率應(yīng)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(fù)載R供電。三只電表均為交流電表。S為單刀雙擲開關(guān)。原來S與a接通時,各電表均有一示數(shù)。當(dāng)S與b接通后,各電表的示數(shù)變化情況是:()A、A1、A2和V的示數(shù)都增大B、A1、A2和V的示數(shù)都變小C、A1、A2的示數(shù)增大,V的示數(shù)變小D、A1、A2的示數(shù)變小,V的示數(shù)增大A1~A2baSRVA09江蘇6.如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:5,原線圈兩端的交變電壓為氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時開始發(fā)光,下列說法中正確的有

A.開關(guān)接通后,氖泡的發(fā)光頻率為100HzB.開關(guān)接通后,電壓表的示數(shù)為100VC.開關(guān)斷開后,電壓表的示數(shù)變大

D.開關(guān)斷開后,變壓器的輸出功率不變《五年高考》P1451AB1803A

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,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/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(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。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?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(shù)比為:

A.51B.15C.41D.14n1n2UAB解:設(shè)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(shù)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(gòu)造

1.示意圖

2.符號二、變壓器的工作原理:

1、互感現(xiàn)象:變壓器只能改變交流電的電壓和電流

2、能量轉(zhuǎn)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(fù)習(xí)回顧

5.4變壓器P入=P出遠(yuǎn)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(yuǎn)距離輸電原理圖14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器遠(yuǎn)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(yuǎn)距離輸電中,當(dāng)輸送的電功率相同時,則關(guān)于輸電導(dǎo)線上損失的功率下列說法正確的是()(A)減小輸電導(dǎo)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(jī)輸出功率P=100千瓦,發(fā)電機(jī)端電壓U=1000伏,向遠(yuǎn)距離輸電的輸電線總電阻R=8歐?,F(xiàn)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(shù)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(xiàn)利用它來發(fā)電,使用的發(fā)電機(jī)總效率為50%,發(fā)電機(jī)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(jī)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(shù)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,

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