2019版高中物理第三章电磁感应本章整合课件新人教版选修1_1201909211350

的基本过程,加深对远距离输电必须用高压的理解。输电线的电阻
一定,已知损失的功率就可以求出输电电流,由输送的功率和输电
电流可以求出输电电压,此电压远高于发电机的输出电压,因此要
用升压变压器升压,变压器的匝数比等于发电机输出电压与输送电
压之比。输电线上有电压降,到用户所在地的电压等于输送电压与
输电线电压降之差,此电压与用户所需要的电压之比等于降压变压
n
U
4 700
235
降压变压器匝数比 3 = 3 =
=
。
n4
U4
220
11
专题一
专题二
专题三
专题四
答案:6∶125 235∶11 输电电路简图如图所示
专题三
专题四
【例4】 一小型发电机输出功率为50 kW,输出电压为240 V。现
用一台升压变压器使其升压,用户处再用一台降压变压器降到所需
要的220 V电压,输电线总电阻为30 Ω,损失电功率为总功率的6%,
变压器是理想的,求这两台变压器原、副线圈的匝数比各是多少,
并画出输电电路简图。
解析:这是一个联系实际的问题,通过此题可以了解远距离输电
Ue= m
2
正弦单向
脉动电流
m
U 2
R
·T=
Ue =
U
2
U 2
2
R
·T
专题一
专题二
交变电流
名称
矩形脉动
电流
专题三
专题四
交变电流图样
有效值
U 2
R
非对称性
交变电流
R
U 2
2
R
·T= ·
Ue =
U 2
1
2
2
·T=
Ue =
·T
m
U12
1
2
R
T
U22
2
R
· +
T
·
(U1 2 + U2 2 )
增加,这是忽视了条形磁铁内部的磁场的缘故。
答案:A
专题一
专题二
专题三
专题四
专题二 交变电流的认识与理解
1.交变电流是指电流方向周期性变化
由交变电流的表达式i=Imsin ωt知,交变电流的周期T和频率f由发
1
2π
电机转子转动的角速度ω决定,且有 T= = 。


2.最大值
交流的最大值又叫峰值,是指交变电流在一个周期内所能达到的
1.作出输电示意图,以便于分析电路,明确各量的对应关系。
2.以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈为回
路,利用电路知识分析三者的电压和功率关系,具体为:
①由输电功率和电压确定输电线的电流。
②计算线路电压损耗、功率损耗,确定降压变压器的输入电压、
输入功率。
③计算两变压器的变压比。
专题一
专题二
D.线框产生沿adcba方向流动的感应电流,
同时线框沿磁铁反方向转动
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:随着条形磁铁的转动,穿过矩形线框的“·”方向的磁通量增
加,由楞次定律,感应电流的磁场阻碍其增加,产生沿abcda方向的感
应电流,同时线框随磁铁同方向转动。由于条形磁铁外部磁场方向
从N极到S极,当其如题所述转动时,有人误认为“×”方向的磁通量
本章整合
专题一
专题二
专题三
专题四
专题一 电磁感应现象及其应用
1.判断有无感应电流的方法
分析是否产生感应电流,关键就是要分析穿过闭合线圈的磁通量
是否变化,而分析磁通量是否有变化,关键要知道磁感线是如何分
布的。所以在做这类题时应注意:
(1)熟记条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环形电流和通电螺线
管内外磁感线分布情况是解决问题的基础。
最大数值。通常电流的最大值用Im表示,电压的最大值用Um表示,
电动势的最大值用Em表示。峰值可以用来表示交变电流的电流或
电压变化幅度,反映电流的强弱或电压的高低。峰值在实际技术中
也有重要的应用。例如,把电容器接在交流电路中,就需要知道电
压的峰值,电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,否则电
容器就可能被击穿。

减小,又 P1=P2,P1=I1U 1,
从而 I1 减小,选项 C 错误。
2
1
1
U1 增大,由 = 可知U2 增大,I2= 随之增大;
由
1
2
=
2
1
2
2

可知I1 也增大,选项 D 正确。
答案:ABD
专题一
专题二
专题三
专题四
专题四 远距离输电问题
解决远距离输电问题有以下两个重要环节:
专题二
专题三
专题四
【例1】如图所示,当矩形线框中条形磁铁绕OO'轴沿N极朝外、
S极向内的方向转动时(
)
A.线框产生沿abcda方向流动的感应电流,
同时线框随磁铁同方向转动
B.线框产生沿abcda方向流动的感应电流,
同时线框沿磁铁反方向转动
C.线框产生沿adcba方向流动的感应电流,
同时线框随磁铁同方向转动
专题三
专题四
解析:S 由 a 掷到 b 时,n1 减小,由
P2 =
2 2

1
2
=
1
2
可知U2 增大,
随之增大,而 P1=P2,又 P1=I1U 1,从而 I1 增大,
选项 A 正确。
S 由 b 掷到 a 时,与上述情况相反,P2 将减小,选项 B 正确。
T 上滑时,电阻值增大,P2=
2 2
专题一
专题二
专题三
专题四
3.有效值
让交变电流和直流电通过同样的电阻,如果它们在相同时间内产
生热量相等,则直流电和交变电流的作用效果是等效的,我们把该
直流电的值叫作交变电流的有效值。通常用大写字母U0、I0、E0
分别表示交变电流的电压、电流和电动势的有效值。交变电流的
有效值是根据电流的热效应来定义的,“有效”指的是电流热效应的
2
专题一
专题二
专题三
专题四
【例2】 一理想变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2=11∶5。 原线
圈与正弦式交流电源连接,输入电压u如图所示,副线圈仅接入一个
10 Ω的电阻。则(
)
A.流过电阻的电流是20 A
B.与电阻并联的电压表的示数是100 2 V
C.经过1分钟电阻产生的热量是6×103 J
D.变压器的输入功率是1×103 W
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:原线圈中电压的有效值是220 V,由变压比副线圈中电压
为100 V,流过电阻的电流是10 A,故输入功率为 1×103 W;与电阻并
联的电压表的示数是100 V;经过1分钟电阻产生的热量是6×104 J。
答案:D
专题一
专题二
专题三
专题四
专题三 理想变压器的几个关系
等效。值得注意的是,各种使用交变电流的电器设备上所示值为有
效值;交流电表(电压表或电流表)所测值为有效值;计算交变电流的
功、功率、热量等都用有效值。
专题一
专题二
专题三
专题四
4.几种典型的有效值
交变电流
名称
正弦式交
变电流
正弦半波
电流
交变电流图样
有效值
Ue =
U 2
R
1
2
·T=
1
1
U 2
2
R
2
·T
(2)学会找特殊位置并分析其变化。
2.感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率
Δ
Δ
, 而与
的大小、Δ的大小没有必然的联系, 与电路的电阻也无关。
(1)当回路有 n 匝线圈时,感应电动势的表达式应为 E=
(2)公式 E=
Δ
Δ
Δ
Δ
。
一般用来计算 Δ时间内的平均感应电动势。
专题一
对于理想变压器,通常,初、次级回路的电流I1、I2随着负载电阻
的变化而变化;原线圈的端电压U1是不变的,其值由电源的特性(发
电机的磁感应强度B、线圈的匝数n、面积S及角速度ω)决定,与原、
副线圈的匝数n1、n2无关;副线圈两端电压U2由U1和匝数
2
比 共同决定。
1
专题一
专题二
专题三
专题四
【例3】一理想变压器如图所示,S为单刀双掷开关,T为滑动变阻
器匝数比。
专题一
专题二
专题三
专题四
输电线损失的功率
P'=I2R=50×103×6% W=3×103 W
I=
P'

3 000
=
30
A=10 A
输送的电压
U2 =
P
I
=
50×103
10
V=5×103 V
n1
升压变压器匝数比
n2
=
U1
U2
=
240
5 000
=
6
125
到用户所在地电压
U3=U2-IR=5×103 V-10×30 V=4 700 V
器的滑片,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则
(
)
A.保持U1及T的位置不变,S由a掷到b时,I1将增大
B.保持U1及T的位置不变,S由b掷到a时,R消耗的功率将减小
C.保持U1不变,S掷在a处,使T上滑,I1将增大
D.保持T的位置不变,S掷在a处,若U1增大,I1将增大
专题一
专题二