976kj_物理新人教版选修3-2 5.1《交变电流》课件ppt
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阶段回顾(第4~5节)
易错点一 不理解变压器与分压器的原理
1.在图甲、乙两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110 V。若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为( )
A.220 V、220 V B.220 V、110 V
C.110 V、110 V D.220 V、0 V
易错点二 不会处理变压器含多个副线圈的问题
2. 如图所示为理想变压器。原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈n2=50匝,n3=100匝,L1是“6 V 2 W”的小灯泡,L2是“12 V 4 W”的小灯泡,当n1接上交变电压时,L1、L2都正常发光,那么原线圈中的电流为(
)
A.160 A B.130 A C.120 A D.110 A
易错点三 不会处理原线圈含有用电器的电路问题
3.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,副线圈接三个相同的灯泡,设其中一个灯泡电流为I,电压为U,原线圈中串有一个相同的灯泡L,则( )
A.灯L的电压为3U B.灯L的电流为3I C.灯L的电压为U D.灯L的电压无法计算
易错点四 分析变压器动态电路变化问题出错
4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值u1=2202sin100πt(V),则下列说法正确的是( )
A.当t=1600 s时,c、d间的电压瞬时值为110 V
B.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V
C.当单刀双掷开关与a连接时,滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小
易错点五 不能区分输电电压和输电线上的损失电压
- 1 - 第1课时 交变电流
研究学考·把握考情]
知识内容
交变电流 考试要求
加试c
教学要求 1.知道交变电流,能区分直流和交变电流
2.知道交流发电机的基本结构与工作原理,了解中性面的概念
3.知道正弦式交变电流的图象描述
4.知道正弦式交变电动势、电压、电流的瞬时值表达式,理解峰值的意义
5.区分特殊位置的磁通量与磁通量变化率,理解磁通量变化率与电动势之间的关系
说明 1.不要求知道交流发电机各部分的名称
2.不要求推导交流电动势的瞬时值表达式
3.不要求计算线圈在磁场中转动时的电动势
知识点一 交变电流
基 础 梳 理]
1.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流,简称交流。
2.直流:方向不随时间变化的电流。
3.图象特点:
(1)恒定电流的图象是一条与时间轴平行的直线。
(2)交变电流的图象随时间做周期性变化,如正弦交变电流的图象:
即 学 即 练]
如图所示的各电流中不是交变电流的是________。
解析 由于交变电流的大小和方向随时间做周期性的变化,故B、C为交变电流的图象,A、D- 2 - 不是。
答案 AD
知识点二 交变电流的产生
基 础 梳 理]
1.正弦式交变电流的产生:将闭合矩形线圈置于匀强磁场中,并绕垂直磁场方向的轴匀速转动。
2.中性面——线圈平面与磁感线垂直时的位置。
(1)线圈处于中性面位置时,穿过线圈的Φ最大,但线圈中的电流为零。
(2)线圈每次经过中性面时,线圈中感应电流方向都要改变。线圈转动一周,感应电流方向改变两次。
要 点 精 讲]
1.正弦式交变电流的产生过程分析
如图1所示
图1
为线圈ABCD在磁场中绕轴OO′转动时的截面图,AB和CD两个边切割磁感线,产生电动势,线圈中就有了电流(或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流)。具体分析如图2所示,当线圈转动到图甲位置时,导体不切割磁感线,线圈中无电流;当线圈转动到图乙位置时,导体垂直切割磁感线,线圈中有电流,且电流从A端流入;线圈在图丙位置同线圈在图甲位置;线圈在图丁位置时,电流从A端流出,这说明电流方向发生了改变;线圈在图戊位置同在图甲位置。线圈这样转动下去,就在线圈中产生了交变电流。
第2节 描述交变电流的物理量
典型考点一 交变电流的周期、频率的理解
1.某交变电流的方向在1 s内改变100次,则其周期T和频率f分别为( )
A.T=0.01s f=100 Hz
B.T=0.02 s f=50 Hz
C.T=0.02 s f=100 Hz
D.T=0.01 s f=50 Hz
典型考点二 交变电流的有效值、最大值的关系
2.(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V),对此电动势,下列表述正确的是( )
A.最大值是502
V B.频率是100 Hz
C.有效值是252 V D.周期是0.02 s
3.小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图所示,矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压( )
A.峰值是e0 B.峰值是2e0
C.有效值是22e0 D.有效值是2Ne0
4.大小为3 A的直流电通过电阻R时,t时间内产生的热量为Q。现让一正弦式交变电流通过电阻R,若2t时间内产生的热量为Q,则该交变电流的电流有效值I和最大值Im分别为( )
A.I=3 A,Im=32 A B.I=322 A,Im=3 A C.I=3 A,Im=6
A D.I=32 A,Im=6 A
5.如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为(
)
A.7.5 V B.215 V
C.8 V D.313 V
典型考点四 交变电流的有效值的应用
6.下面关于交变电流的说法中正确的是( )
A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值
B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值
C.在相同时间内通过同一电阻,跟交变电流有相同热效应的恒定电流的数值是交变电流的有效值
第五章 交变电流
第1节 交变电流
典型考点一 交变电流的特点
1.下列四个电流的图象中,不属于交变电流的是( )
典型考点二 交变电流的产生
2.(多选)图中闭合金属线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定轴匀速转动,能产生正弦式交变电流的是( )
3.交流发电机发电的示意图如图所示,线圈的AB边连在金属滑环K上,CD边连在金属滑环L上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。线圈转动过程中,下列说法中正确的是( )
A.转到图甲位置时,通过线圈的磁通量变化率最大
B.转到图乙位置时,线圈中产生的感应电动势为零 C.转到图丙位置时,线圈中产生的感应电流最大
D.转到图丁位置时,AB边感应电流方向为A→B
典型考点三 交变电流的表达式
4.(多选)线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e=10sin20πt(V),则下列说法正确的是( )
A.t=0时,线圈平面位于中性面
B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大
C.t=0时,导线切割磁感线的有效速度最大
D.t=0.4 s时,e达到峰值10 V
5. 如图所示为交流发电机的示意图,从线圈通过如图所示的位置开始计时。如果发电机产生的交变电流的频率为50 Hz,电动势的最大值为400 V,则发电机产生的电动势瞬时值表达式为(
)
A.e=400sin50t(V) B.e=400cos50t(V)
C.e=400sin100πt(V) D.e=400cos100πt(V)
典型考点四 交变电流的图象
6. 有一不动的矩形线圈abcd,处于范围足够大的可转动的匀强磁场中。如图所示,该匀强磁场是由一对磁极N、S产生,磁极以OO′为轴匀速转动。在t=0时刻,磁场的方向与线圈平行,磁极N离开纸面向外转动。规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是(
)
1.某交流发电机正常工作时产生的感应电动势为e=Emsinωt,若线圈匝数减为原来的一半,而转速增为原来的2倍,其他条件不变,则产生的电动势的表达式是( )