人教版高二物理选择性必修第二册第三章交变电流复习-课件

圈的匝数比k。
解：UI I 2 R1 (kI )2 (R2 R3)
R1
U
B
A
4UI (4I )2 R1 (4kI )2 R2
R2
UI I 2 3 (kI )2 (1 4) R3 S 4UI (4I )2 3 (4kI )2 1
k=3
三 应用与体会
例4：想利用一条流量为4 m3/s，落差为5 m的河流发电。
二 核心素养的体现
一 知识的梳理与整合
探究“变压器原、副线圈电压 与匝数的关系”
探究实验
输送
交变电流
变压器
忽略了“线圈中的发热”、“铁芯 中的发热”、以及“交变电流产生 的磁场部分分布在线圈以外”，构
建出没有能量损失变压器。
理想模型
实际中的变压器 存在能量损失
一 知识的梳理与整合
输电中的损 耗产生主要 来自输电线 上的发热
5%U2I2 I22 4 U1I1 U2I2
5% 350
2000 7
I22
4
U3 U4
I1 : I2 8 :1 n1 : n2 1: 8
水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为4 Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用户所需要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压
利用变压器升高电压，实现较小电流输电，减少损耗
:
U
2
I2 1250 A U1 U2
U3 U4
31（水器、 、1电，）在从站 求对利以到升高用图用压压示中户、输波位之降电器置间压学观为要变习察0进压时中 正行器刻，弦远原，从交距、写损流离副出耗电输线电原，电圈动因到，的势入自两匝eUU手己的地数22，推表间比建导达输，立出I式电2g1模矩；r取线2型形1的50，线U0总m并圈电3/s与在24阻。实匀为际强U4因磁Ω3素场，UU相中允2结匀许3 合速输，转电228锻动6线05炼产上09自生损VV己正耗的弦的n科交功n3 3学流率: n:思 电为n4维的发4能表电2力达机U6。式输53的出9:U过功: 2程率42，的0认5%识nn，13到用::本户nn质42所，需进1要1而2电:使:8压1自为己2具20有V科，学认的为态所度用。的变压器都是理想变压
4、逐步形成物理观念。如：发电机与电动机的能量转 化过程的区别，实际变压器与理想变压器在能量损耗 中的区别等，学习后加深了对能量观念的认识。
三 应用与体会
例1：求下图中的交变电流的有效值。
如何求解
想一想
甲：1.5A
I 2RT 22 R 0.5T (1)2 R 0.5T
乙：0.5A
正确答案：1.58A
器，求升压、降压变压器原、副线圈的匝数比， g取10 m/s2。
例3：如图所示，电路中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω 、1 Ω 和4 Ω，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。
例4：想利用一条流量为4 m3/s，落差为5 m的河流发电。
当开关S断开时,电流表的示数为I； 6、交变电流与变压器（原理和关系） 当开关S断开时,电流表的示数为I；
5%U2 I2 I22r 50% 103V 10 5 350 I1t
U1 U2
U3 U4
5%U2I2 I22 4
三 应用与体会
例4：想利用一条流量为4 m3/s，落差为5 m的河流发电。
该水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为350 V。水电
站到用之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为
交变电流
途径1： 减小输电线的电阻 途径2： 减小输电线中电流
变压器 电能的输送
一 知识的梳理与整合
增加 升压变压器
增加 降压变压器
交变电流
利用变压器升高电压，实现 较小电流输电，减少损耗
变压器 电能的输送
一 知识的梳理与整合
全章结构 2 交变电流的描述
1 发电机
产生
输送
交变电流
3 变压器
中心和基础 4 电能的输送
周期和频率
生 理 述 例3：如图所示，电路中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3
有效值的“有效”指电流热效应的等效
Ω
、1
Ω
和4
Ω，U为正弦交流电源，输出电压的有效值峰恒定值。和有效值
当开关S断开时,电流表的示数为I； 6、交变电流与变压器（原理和关系）
瞬时值和平均值
4、怎样来描述交流电（各个值意义） 输电中的损耗产生主要来自输电线上的发热 例4：想利用一条流量为4 m3/s，落差为5 m的河流发电。 探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”
4 Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用
户所需要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压器，
求升压、降压变压器原、副线圈的匝数比， g取10 m/s2。
解：50%mgh U1I1t
I1
2000 7
A
5%U2 I2 I22r I2 1250 A U1 U2
50% 103 410 5 350 I1
交变电流复习
内容
一 知识的梳理与整合 二 核心素养的体现 三 应用与体会
一 知识的梳理与整合
想想收获……
变压器为什么能够变压
理想变压器与现实中
的变压器存在差别
知道最大值与有
明白了正 弦式交流
知道什么是 交流电了
效值之间有一个 根号2的关系
电是如何
产生的
在输送电能时应该用高压输电
一 知识的梳理与整合
全章结构 2 交变电流的描述
1 发电机
产生
输送
交变电流
3 变压器
4 电能的输送
如：发电机与电动机的能量转化过程的区别，实际变压器与理想变压器在能量损耗中的区别等，学习后加深了对能量观念的认识。
（1）以图中位置为0时刻，写出电动势e的表达式；
水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为4 Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用户所需要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压
5、多角度描述交流电（表达式与图） 户所需要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压器， 水器电，站 求到升用压户、之降间压要变进压行器远原距、离副输线电圈，的两匝求地数升间比输，压电g取线、1的0降总m电/s压2阻。为变4 压Ω，器允许原输电、线副上损线耗的圈功的率为匝发电数机比输出，功率g的取5%1，0用m户所/s需2。要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压
2、在变压器实验中，由实验数据提出问题，和同学交 流、讨论，并对自己的结果做出解释，提高了探究能力。
3、在对高压输电学习中，从损耗原因入手，建立模型， 并与实际因素相结合，锻炼自己的科学思维能力。
4、逐步形成物理观念。如：发电机与电动机的能量转 化过程的区别，实际变压器与理想变压器在能量损耗 中的区别等，学习后加深了对能量观念的认识。
该水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为350 V。水电
站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为
4 Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用
户所需要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压器，
求升压、降压变压器原、副线圈的匝数比， g取10 m/s2。
解：50%mgh U1I1t
器，求升压、降压变压器原、副线圈的匝该数水比，电g取站10的m/s总2。效率为50%，发电机的输出电压为350 V。水电
理想变压器 高压输电模型 6、交变电流与变压器（原理和关系）
站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为
实 利验用：变探 压究 器变 升压 高器 电原 压、 ，副实线 现圈 较电 小压 电与 流匝 输数 电4 的 ，Ω关 减，系 少损允耗许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用
e BS sin(t )
3
P ( BS )2 R B2S 22
2R
2R
三 应用与体会
例3：如图所示，电路中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω 、 1 Ω 和4 Ω，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。当
开关S断开时,电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数
为4I。（A为理想电表，B为理想变压器）求变压器原、副线
一 知识的梳理与整合 器，求升压、降压变压器原、副线圈的匝数比， g取10 m/s2。
该水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为350 V。 当开关S断开时,电流表的示数为I；
一 知识的梳理与整合
产 原 描 5、多角度描述交流电（表达式与图）
3、在对高压输电学习中，从损耗原因入手，建立模型，并与实际因素相结合，锻炼自己的科学思维能力。
一 知识的梳理与整合
概念和规律
交流和直流
变压器
峰值 有效值 正弦式交变电流
原线圈
副线圈
（初级线圈）（次级线圈）
理想变压器
一 知识的梳理与整合
知识整合
几个概念的关系
几个值之间的关系
（交流电的产生） （交流电的描述）
1.磁通量 2.磁通量的变化率 3.电动势 4.中性面
1.峰值（最大值） 2.有效值 3.瞬时值 4.平均值
二 核心素养的体现
1、从利用示波器观察正弦交流电，到自己推导出矩形 线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电的表达式的 过程，认识到本质，进而使自己具有科学的态度。
2、在变压器实验中，由实验数据提出问题，和同学交 流、讨论，并对自己的结果做出解释，提高了探究能力。
3、在对高压输电学习中，从损耗原因入手，建立模型， 并与实际因素相结合，锻炼自己的科学思维能力。
n : n U :U 1几4、 、个从怎值利样之用来间示描的波述关器交系观流（察电交正 （流弦各电交个的流值描电意述，义）到）自己推1导出2矩形线圈1 在匀2强磁场中匀I1速转2动070产0生A正弦交流电的表达式的过程，认识到本质，进而使自己具有科学的态度。
当开关S断开时,电流表的示数为I；
1: 8 350
二 核心素养的体现
理想模型
研究方法
理想变压器 高压输电模型
实验方法 —探究
实验：探究变压器原、副 线圈电压与匝数的关系
数学方法
用图像来描述交变电流 用表达式描述交变电流
思想方法 —等效
有效值的“有效”指电 流热效应的等效
二 核心素养的体现
1、从利用示波器观察正弦交流电，到自己推导出矩形 线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电的表达式的 过程，认识到本质，进而使自己具有科学的态度。
器，求升压、降压变压器原、副线圈的匝数比， g取10 m/s2。 在输送电能时应该用高压输电
转动，推导
4、逐步形成物理观念。 例4：想利用一条流量为4 m3/s，落差为5 m的河流发电。 （A为理想电表，B为理想变压器）求变压器原、副线圈的匝数比k。
正弦式交变 电流的瞬时
1、从利用示波器观察正弦交流电，到自己推导出矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流表电的达表式达式的过程，认识到本质，进而使自己具有科学的态度。
在输送电能时应该用高压输电
全章小结
1、为什么学习交流电（来自于生活） 2、交流电有什么特点（对比直流电） 3、交流电是如何产生（线圈的转动） 4、怎样来描述交流电（各个值意义） 5、多角度描述交流电（表达式与图） 6、交变电流与变压器（原理和关系） 7、电能输送与交流电（变压与降损）
同学们 再见！
三 应用与体会
例2： KLMN是一个竖直的电阻为R的矩形导 线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向 的匀强磁场中，线框面积为S， MN边水平， 线框绕某一竖直固定轴以角速度ω匀速转动。
思考： （1）以图中位置为0时刻，写出电动势e的 表达式；（2）为了保证矩形线框匀速转动， 求外界需要消耗的机械功率P。
三 应用与体会
例3：如图所示，电路中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω 、1 Ω 和4 Ω，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。
（水A电为站理到想用电户表之，间B要为进理行想远变距压离器输）电求，变两压地器间原例输、电4副线：线的圈想总的电匝利阻数为用比4k一Ω。，条允许流输电量线为上损4耗m的3功/率s，为发落电差机输为出功5率m的的5%，河用流户所发需要电电。压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压
交变电流
函数表达式 图像（数形结合）
例4：想利用一条流量为4 m3/s，落差为5 m的河流发电。
1、从利用示波器观察正弦交流电，到自己推导出矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电的表达式的过程，认识到本质，进而使自己具有科学的态度。
水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为4 Ω，允许输电线上损耗的功利率用为发线电圈机输的出功率的5%，用户所需要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压