交变电流单元复习学案

《交变电流》单元复习学案

（第1课时）

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教师寄语：复习的过程既是对知识的梳理和归纳，也是对能力的训练和培养

复习重点：

交变电流的的变化规律及其描述（包括图象）、有效值的概念、理想变压器的原理、电能输送中相关计算等。 复习要点：

1．交变电流的产生、变化规律及图象表达

2．表征交变电流的物理量、交变电流的有效值

3．变压器的构造、作用、原理及各相关物理量的制约关系

4．理想变压器的理想化条件、规律及应用

5．远距离输电

【典例导学一】

典型例题：

例1：一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示，下列说法中正确的是：（ ）

A 、t 1时刻通过线圈的磁通量为零；

B 、t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；

C 、t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；

D 、每当e 改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大

知识总结：

1、 交变电流的产生方法： （思考：转轴一定是在线圈的中轴？）

2、 矩形线圈不同位置时各物理量规律：

（1）中性面：φ t ∆∆ϕ e i （2）垂直中性面：φ t

∆∆ϕ e i 3、分析物理图象的要点：

“七看”：（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；（5） ；（6） ；（7） 。

自主检测：

1．如图演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度Ｂ＝０，5T,线圈匝数N =50匝,每匝线圈面积为0，48m 2

,转速为150r/min 。在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时。

⑴写出交流感应电动势瞬时值的表达式。

⑵画出e-t 图线。

【典例导学二】

典型例题：

例2：交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：

⑴通过R的电荷量q为多少？

⑵R上产生电热Q R为多少？

⑶外力做的功W为多少？

知识总结：

1、有效值：交变电流的有效值是根据规定的，即。

正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是：。2、计算电荷量q应该用电流的，求电热应该用电流的；

平均感应电动势的计算表达式：；瞬时感应电动势计算表达式：；最大值表达式：

3、思考：电容器的击穿电压、保险丝的熔断电流、交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流、交流电流表（电压表）

的示数分别对应交变电流的最大值、有效值、平均值还是瞬时值？

自主检测：

2．两个完全相同的电热器分别通以图中（a）和(b)所示的电流最大值相等的正弦交变电流和方波交变电流，则这两个电热器的热功率之比P甲：P乙=_______________。

3．如图所示，线圈的电阻为R，求线圈由图示位置转过60°角的过程中，通过线圈某一横截面的电量，

【典例导学三】

典型例题：

例３：如图,为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则:

A，保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大

B，保持U1及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小

C，保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大

D，保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大

知识总结：

1．变压器：是根据原理来改变交流电的电压,变压器工作的基础为；

2、理想变压器的基本关系式：

变压比：；电流关系：；

若干副线圈时: ；或。

3．各物理量的关系：（请写出原、副线圈之间电压、电流、功率的决定关系）

自主检测：

4．如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑变阻器的滑动触头向下滑动时（）

A．A1的读数变大，A2读数变大

B．A1的读数变大，A2读数变小

C．A1的读数变小，A2读数变大

D．A1的读数变小，A2的读数变小

5．一台理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,两个副线圈的匝数分别是n2=60匝,n3=600匝,若通过两副线圈中的电流强度分别是I2=1A,I3=4A,求原线圈中的电流强度。

【典例导学四】

典型例题：

例4：发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：

（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.

（2）画出此输电线路的示意图.

（3）用户得到的电功率是多少？

知识总结：

1、关键：减少电功率损失和电压损失

①功率损失：。②电压损失：。

(2)方法：

a，减小输电导线的电阻,如采用电阻率小的材料;加大导线的横截面积，

b，提高输电电压,减小输电电流，

(3)请画出交流电远距离高压输电电路模式图：

(4)远距离高压输电的几个基本关系:

①功率关系：

②电流、电压关系： ； 输电电流： ； ③输电导线上损耗的电功率： 。

自主检测：

6．有一台内阻为1Ω的发电机,供给一个学校照明用电,升压变压器的匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻R =4Ω,全校共22个班,每班有“220V 40W”的电灯6盏,若保证电灯全部正常发光,求:

（1）发电机输出功率多大?

（2）发电机电动势多大?

（3）输电效率是多少?

7. 有条河流，流量Q =2 m 3/s ，落差h =5m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V ，输电线总电阻R =30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想电压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220V 、100W”的电灯正常发光．

课时小结：

知识点备忘：

产生: 描

述

瞬时值:

峰值:

有效值: 周期和频率的关系: 图像：

电感对交变电流的作用： 应用 交变电流 电容对交变电流的作用：

变

压器 变流比：

电能的输送

原理： 变压比： 只有一个副线圈： 有多个副线圈： 功率损失：

电压损失：

远距离输电方式： 感

抗与

容抗