高中物理 第五章 章末整合课件 粤教选修32.ppt

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1、2021/8/11 星期三1专题一交变电流的产生及图象交变电流产生的相关问题，要注意交流电的三要素，最大值，频率(或周期)，初始位置其中最大值是关键，应找到在磁场中转动的有效面积，直接由表达式确定2021/8/11 星期三2【例 1】如图 51 所示，abcd 为一个闭合矩形金属线框，已知 ab 长 L110 cm，bc 长 L220 cm，内阻 R0.1.图中虚线 O1O2 为磁场右边界(磁场左边界很远)，它与线圈的 ab 边平行，等分 bc 边，即线圈有一半位于匀强磁场之中，而另一半位于磁场之外磁感线方向垂直于线框平面向里，磁感应强度B0.1 T线框以 ab 边为轴以角速度100 rad/

2、s 匀速转动，t0 时刻位置如图所示，在图右边的坐标系上定性画出转动过程中线圈内感应电流随时间变化的图象(只要求画出一个周期)图 512021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4图 522021/8/11 星期三5专题二交流电四值的对比及应用1最大值(Em，Im)矩形线圈绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生正弦交流电，当线圈平面与磁感线平行时，线圈中感应电动势最大，最大值为 EmNBS，其中 N 表示线圈匝数，S 表示线圈面积最大值 Em 与线圈转动时转轴的位置无关2021/8/11 星期三62有效值(E，I)对同样的电阻，在相同时间内跟交流电热效应相等的直流电的值

3、为交流电的有效值一般交流电压表、电流表测出的数值是有效值交流电器铭牌上标明的电流、电压值也是有效值计算电功、电热时应使用有效值正弦式交流电的有效值大小2021/8/11 星期三73瞬时值(e，i)(1)当线圈平面与中性面重合时，线圈中感应电动势为零若从此位置开始计时，则瞬时值表达式为：(2)当线圈平面与中性面垂直时，线圈中感应电动势最大若从此位置开始计时，则瞬时值表达式应为：2021/8/11 星期三8【例 2】矩形金属线圈共 10 匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势 e 随时间 t 变)化的情况如图 53 所示下列说法中正确的是(图 532021/8/11

4、星期三9A此交流电的频率为 0.2 HzB此交流电动势的有效值为 1 VCt0.1 s 时，线圈平面与磁场方向平行D线圈在转动过程中的最大磁通量为1100 Wb答案：D2021/8/11 星期三10专题三理想变压器的动态分析理想变压器的动态问题的分析，要注意以下四点1紧紧把握三个“决定”：输入电压决定输出电压，输出功率决定输入功率，输出电流决定输入电流2理清四个关系：变压比，变流比，输出功率等于输入功率，不变频3准确分析两个回路：原线圈回路，副线圈回路4将欧姆定律与其他电学规律紧密结合2021/8/11 星期三11【例 3】如图 54 所示为一理想变压器，原线圈的输入电压 U13 300 V，

5、副线圈的输出电压 U2220 V，绕过铁心的单匝导线的电压表的示数为 U02 V，则：图 54(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当 S 断开时，A2 的示数 I25 A，那么 A1 的示数是多少？2021/8/11 星期三12(3)当 S 闭合时，A2 的示数将如何变化？A1 的示数如何变化？2021/8/11 星期三13专题四高压输电线路的综合分析高压电路的认识中，要深刻领会输电电压不是导线上的线电压，但输电电流就是输电线上的线电流，分析问题中要紧扣能量守恒，注意电学规律的应用，画出电路示意图【例4】一座小型水电站，水以 3 m/s 的速度流入水轮机，而以 1 m/s 的速度流出流出水位

6、比流入水位低 1.6 m，水的流量 Q1 m3/s 如果水流能量的 75%供给发电机，20%用于水温升高求：(1)水温升高多少；2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16图 552021/8/11 星期三172021/8/11 星期三181(双选，2011 年广东卷)图 56(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R55，A、V 为理想电流表和电压表若原线圈接入如图 56(b)所示的正弦交变电压，电压表)的示数为 110 V，下列表述正确的是(图 562021/8/11 星期三19A电流表的示数为 2 AB原、副线圈匝数比为 12C电压

7、表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为 100 Hz答案：AC2021/8/11 星期三202(2011 年新课标卷)如图 57 所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为 12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220 V，额定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则()图 572021/8/11 星期三21答案：A2021/8/11 星期三223(2010 年重庆卷)输入电压为 220 V，输出电压为 36 V 的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线

8、在铁芯上新绕了 5 匝线圈，如题 58 图所示，然后将原线圈接到 220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为 1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()图 582021/8/11 星期三23A1100、360C2200、180B1100、180D220、360答案：B2021/8/11 星期三244(双选，2010 年广东卷)图 59 是某种正弦式交变电压)BC的波形图，由图可确定该电压的(图 59A周期是 0.01 sC有效值是 220 VB最大值是 311 VD表达式为 U220sin 100t(V)2021/8/11 星期三255(双选，2010 年全国卷)图

9、 510 中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P 为滑动头现令 P 从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯 L 两端的电压等于其额定电压为止用 I1 表示流过原线圈的电流，I2 表示流过灯泡的电流，U2 表示灯泡两端的电压，N2 表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值)下列 4 个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是()图 5102021/8/11 星期三26均匀增大(k 为单位时间增加的匝数)，C 正确灯泡两端的电压由零增大时其电阻增大，描绘的伏安特曲线为 B.灯泡的功率先增大的快(电阻小)后增大的慢(电阻大)，D

10、错误原线圈功率等于灯泡功率是增大的，所以原线圈电流一定增大，A 错误答案：BC2021/8/11 星期三276(双选，2010 年天津卷)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡 L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表 V1、V2 和理想交流电流表 A1，A2，导线电阻不计，)如图 511 所示当开关 S 闭合后(图 5112021/8/11 星期三28AA1 示数变大，A1 与 A2 示数的比值不变BA1 示数变大，A1 与 A2 示数的比值变大CV2 示数变小，V1 与 V2 示数的比值变大DV2 示数不变，V1 与 V

11、2 示数的比值不变答案：AD2021/8/11 星期三297(2011 年江苏卷)图 512 甲为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的 ut 图象如图乙 512 所示若只在 ce 间接一只 Rce400 的电阻，或只在 de 间接一只 Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为 80 W.图 5122021/8/11 星期三30(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 uab 的表达式；(2)求只在 ce 间接 400 的电阻时，原线圈中的电流 I1；2021/8/11 星期三312021/8/11 星期三322021/8/11 星期三33