第4章 第1节 三相交变电流 课时活页训练
人教版高中物理选修2-1三相交变电流练习.docx
高中物理学习材料三相交变电流练习1．关于三相交变电流，下列说法正确的是（）A．三相交流发电机的三个线圈产生的交变电动势有相同的周期和最大值B．三相交流发电机的三个线圈的每一个线圈都可以单独向外供电C．三相交流发电机的三个线圈产生的电动势不同时达到最大值D．三相交流发电机线圈采用星形连接时，负载也必须采用星形连接2．关于三相电源与负载的连接，下列说法正确的是（）A．三相电源和负载都是既可以接成星形接法，又可以接成三角形接法B．在电源的星形接法中，若相电压是220V，则线电压是380VC．在电源的三角形接法中，若相电压是220V，则线电压是380VD．在电源的三角形接法中，若相电压是220V，则线电压也是220V3．关于三相交变电源与负载的连接，下列说法正确的是（）A．两条相线间的电压叫相电压B．三相电源接成星形接法时相电压是220V，改接成三角形接法时，相电压将变为380V C．相电压是线圈两端电压，由发电机情况决定，与电源的接法无关D．电源接成星形接法时，中性线有时可以没有4．如图18-56所示，A、B、C是发电机的三个线圈，它们是___________________接法，三个灯泡的接法属于___________________接法。
若电源的相电压是220V，则加在每个灯泡两端的电压是______________________V。
两根火线间电压是____________________V。
5．如图18-57所示，A 、B 、C 为三相交流电源的三根相线，电源的相电压是220V 。
P 、Q 为两台感应电动机，则电动机P 的线圈接法为__________________接法。
每个线圈两端电压是_________________V 。
电动机Q 的线圈为____________________接法，每个线圈两端的电压是______________________V 。
6．如图18-58所示三相负载按如图接法连于三相四线制电路中。
高中物理 第4章 第1讲 三相交变电流课件 鲁科版选修32
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对点练习 (liànxí)
三相交变电流
三相交(xiāngjiāo)变电流的产生及特点
2．三个完全相同的负载R分别接在相同三相 发电机的输电线上．设图甲、乙、丙中负载R 两端(liǎnɡ duān)的电压分别为U甲，U乙，U丙 ，则( )
A．U甲＝U乙＝U丙 B．U甲＜U乙＝U丙 C．U甲＝U丙＞U乙 D．U甲＝U丙＜U乙
A．I＝15 A，U＝440 V B．I＝45 A，U＝380 V C．I＝0，U＝440 V D．I＝0，U＝380 V
星形接法， U 线＝ 3U 相， 每个负载上为相电压， UPN′＝220 V， PQ 间为线电压， UPQ＝ 3UPN′＝380 V， 由于三相负载相同，中性线上电流为 0
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三相交变电流
四线制一定(yīdìng)是星形接法
三线制负载一定要相同 可能是星形接法
也可能是三角形接法
星形接法一定有一公共端
三角形接法一定是首尾相接
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课堂(kètáng)讲 义
三相交(xiāngjiāo)变 电流
针对训练2 如图所示， 在三相交流电源上按星形接 法连接相同负载1、2、 3.BN′是中性线，已知负载1 上电压(diànyā)为220 V，电 流为15 A．现以I表示中性 线上的电流，U表示P、Q两 点间电压(diànyā)，则( )
感应电动势的有效值及瞬时值都相同
(xiānɡ tónɡ) D．发电机的三个绕组在转运过程中
达到最大值的时间依次落后T/3
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三个绕组互成120°角 故达到最大值的时刻不同 即同时刻瞬时值不同
课堂(kètáng)讲 义
三相交变电流
物理选修3-2自我小测：第4章第1节三相交变电流 含解析
自我小测夯基达标1.如下图所示，三相交流发电机的三个线圈和三相负载的接法中，正确的说法有( )A.都为星形连接B.都为三角形连接C.发电机绕组为星形连接，负载为三角形连接D.发电机绕组为三角形连接，负载为星形连接2.三相交流发电机的三个线圈和三相负载都为星形连接时，常需用四条导线连接，下列说法中正确的是…( )A.四条连线中有三条相线和一条零线B.相线间的电压叫做线电压C.相线与零线间的电压叫做相电压D.线电压等于相电压3.如下图所示，R1、R2、R3三个用电器接入相电压为220 V的三相交流电路中，下列说法中正确的是( )A.线电压为2203 VB.只有三相负载平衡时，用电器才能正常工作C.用电器正常工作时，OO′中无电流D.图中负载两端电压与负载电阻大小无关4.关于三相交流发电机，下列说法正确的是( )A.三个单相交流发电机就组成一个三相交流发电机B.三相交流发电机中，三个互成120°的线圈，它们到达零值和峰值的时间依次落后32个周期C.三相交流发电机中的三个线圈是完全相同的，它产生三个瞬时值完全相同的交变电动势D.三相交流发电机中的三个线圈是相同的，它产生出峰值和周期都相同的交变电动势 5.如下图所示，电源采用星形接法而负载采用三角形接法，电源的相电压为220 V ，各相负载相同，阻值都是11 Ω，下列叙述中正确的是( )A.加在负载上的电压为220 VB.加在负载上的电压为380 VC.通过各相负载的相电流为11380A D.电路中线电流为113802 A 能力提升6.一台三相电炉，铭牌上标有“220/380，△/Y ”的字样，由此可知( ) A.电炉每一相电热元件的额定电压是220 V B.电炉每一相电热元件的额定电压是380 VC.供电线路的线电压是380 V 时，电炉的三相负载应采用三角形连接D.供电线路的线电压是380 V 时，电炉的三相负载应采用星形连接7.下图所示为三相交变电流电源，连在电路中的各电阻丝B 1、B 2、B 3、B 4的阻值都相同，变压器都是电压比为2∶1 的降压变压器，这些电阻丝消耗功率大小顺序排列(从大到小)应为( )A.B 1、B 2、B 3、B 4B.B 4、B 3、B 2、B 1C.B4、B2、B3、B1D.B3、B1、B4、B28.三相交流发电机接成星形，负载接成三角形.若负载的相电压为380 V，则( )A.发电机的相电压是220 VB.发电机的线电压是220 VC.负载的线电压是380 VD.负载的相电压的最大值是3802 V9.把三组额定电压均为220 V，额定功率分别为P1＝1 000 W、P2＝500 W、P3＝2 000 W的白炽灯按下图所示的方式，接入线电压380 V的三相电路中.(1)求流过每相负载的电流强度.(2)A相负载断开或短路时，对B、C两相负载有何影响?10.如下图所示，每个灯泡的额定电压均为220 V，额定功率相同，则L与L′两灯的实际功率之比为(设灯泡电阻恒定)( )A.1∶2B.2∶1C.1∶3D.3∶1拓展探究11.如下图所示三相供电线路上，接入三相电灯负载，线电压为380 V，每相负载电阻500 Ω.求：(1)正常工作时，电灯两端的电压和通过电灯的电流；(2)如果A断开，其他两相电灯的电压和电流；(3)如果A相短路而熔断器未熔断，各相电灯的电压和电流.参考答案1解析：发电机线绕组没有公共端为三角形连接，负载有一个公共端为星形连接. 答案：D2解析：三相四线制的四条连线中有三条相线和一条零线，相线间的电压为两个绕组的电压叫做线电压，相线与零线间的电压叫做相电压，A 、B 、C 三项正确.线电压与相电压的关系为u 线＝3u 相，D 项错误. 答案：ABC3解析：负载为星形连接，线电压与相电压的关系为u 线＝3u 相＝3220 V ，与负载电阻大小无关，A 、D 两项正确.只有三相负载平衡时，OO ′中无电流；相电压为220 V ，用电器能正常工作.B 、C 两项错误. 答案：AD4解析：三相交流发电机的3个绕组在空间相互成120°角，达到峰值(或零值)的时间依次落后31周期. 答案：D5解析：电源采用星形接法而负载采用三角形接法，电源的相电压为220 V ，线电压为380 V ，负载采用三角形接法，加在负载上的电压为380 V ，B 项正确.通过各相负载的相电流为11380A ，C 项正确. 答案：BC6解析：三相电炉使用三角形接法相电压为220 V ，电炉每一相电热元件的额定电压是220 V ；用星形接法使用线电压为380 V . 答案：AD7解析：由于电阻丝B 1、B 2、B 3、B 4的阻值都相同，要比较各电阻丝消耗的功率，由RU P 2得只要比较各电阻两端的电压.B 1的电阻所接的变压器原线圈两端的电压为相电压，设为220 V ，经变压后电阻两端的电压为110 V ；而B 2电阻所接变压器原线圈两端的电压为线电压，设为380 V ，经变压后电阻两端的电压为190 V ；B 3和B 4两电阻两端的电压分别为相电压220 V 和线电压380 V ，电阻丝B 1、B 2、B 3、B 4两端的电压分别是110 V 、190 V 、220 V 和380 V.所以电阻B 4消耗的功率最大，其次分别是B 3、B 2、B 1. 答案：B8解析：负载接成三角形，其线电压等于相电压，即U 线＝380 V .故C 、D 两项正确.发电机接成星形，其线电压U 线＝380 V ，相电压V V U U 22033802===线相.故A 项正确. 答案：ACD9解析：(1)线电压为380 V 的三相电路中，其相电压为220 V ，根据公式P ＝UI 得A A U P I 55.4220100011===A A U P I 27.222050022===A A U P I 09.9220200023===(2)A 相负载断开或短路时，B 、C 两相仍然接在相电压是220 V 的电源上，故仍正常工作，其电压不变.答案：(1)4.55 A 2.27 A 9.09 A (2)电压不变仍正常工作10解析：由题意知电源线电压U 线＝220 V ，对负载采用三角形接法来说，每相负载两端的电压都等于电源的线电压，因此L 灯两端电压U L ＝U 线＝220 V.对负载采用星形接法来说，由于三相负载相同，每相负载的电压为线电压的31，因此L ′灯两端电压V U U L322031=='线. 设每盏灯的电阻为R ，则L 灯的实际功率RR U P L L 22220==，L ′灯的实际功率RR U P L L 22)3220(='='，故P L ∶P L ′＝3∶1. 答案：D11解析：这是一个三相交流电路的三线星形接法，由于三相负载电路的阻值相同，所以电路的正常工作情况和三相四线制的星形接法一样.(1)由于线电压为380 V ，故相电压应该为220 V ，所以每一相负载电灯的电压均为220 V ，电阻为500 Ω，电流为0.44 A.(2)如果A相断开，则意味着在B、C之间接入两路串联的负载电灯，负载两段的电压为380 V的线电压，电路的总电阻为500 Ω×2＝1 000 Ω，所以电流则为0.38 A，而加载在每一组负载电灯上的电压为190 V.(3)如果A相短路而熔断器未熔断，则电路的等效电路如下图所示：电路中B、C两相的电压仍然为220 V，流经E2和E3的电流均通过E1，则:E1两端的电压为2IR；E2两端的电压为IR；E3两端的电压为IR；U b＝U c＝2IR＋IR＝3IR代入数据得：I＝200 V/(3×500 Ω)＝0.15 AU1＝2IR＝147 VU2＝U3＝IR＝73 VI1＝0.147 AI2＝I3＝0.074 A答案：(1)220 V 0.44 A(2)190 V 0.38 A(3)U1＝147 V U2＝U3＝73 V I1＝0.147 A I2＝I3＝0.074 A。
高中物理鲁科版选修3-2 第4章第1节三相交变电流 课时作业 含试卷分析详解
一、选择题1．下列关于三相交流发电机的说法中，正确的是()A．三个线圈都不可以单独向外供电B．三个线圈发出交变电流的有效值依次相差T/3C．三个线圈发出交变电流的瞬时值依次相差T/3D．三个线圈发出交变电流的最大值依次相差T/3解析：选D．产生三相交变电流的三个线圈是相互独立的，每一个都相当于一个独立的电源可以单独供电，只是它们到达最大值的时间依次相差三分之一个周期，故A错误，D正确；三个线圈发出交变电流的有效值任何时刻都相同，故B错误；由三相交变电动势的图象(如图)知，C错误．2．对于照明电路的“火线”与“地线”，正确的理解是()A．进入每个家庭的两根输电线，火线即是某一相的端线，地线即是星形接法中的零线B．电路中的电流总是由火线流入，地线流出，因而开关要接在火线上C．正常情况下，地线电势为零，与大地没有电势差D．火线与地线间的电势差为220 V，且总是火线的电势高解析：选 A.照明电路中电流大小和方向都是周期性变化的，时而由火线流入地线流出，时而由火线流出地线流入．开关接在火线上，断开开关使用电器脱离火线，避免检修时接触火线触电．火线和地线间的电势时而火线高，时而地线高，因此只有A正确．3．(多选)三相交流发电机的3个线圈中，A相的电压U＝311·sin(100πt) V，那么() A．3个线圈中交流电的频率都是50 HzB．在t＝0时刻，其他两相的输电电压为零C．若按Y形接法，任意两线间的电压最大值为380 VD．若按△形接法，任意两线间的电压有效值为380 V解析：选AD．由ω＝100π rad/s求出f＝50 Hz，A对；由于三个线圈相位差为120°，A相电压最大或为零时，另两相的输电电压没有达到最大或零值，B项错误；按Y形接法，两火线间电压为380 V，指的是有效值，C错误；按△形接法，任意两线间电压都为380 V，指的是有效值，D正确．4．如图所示是三相交流发电机与三只灯泡连接的电路图，已知发电机每个线圈发出交变电压的有效值为220 V，则下列说法中正确的是()A．每只灯泡的额定电压必须是380 V才能正常工作B．每只灯泡的额定电压必须是220 V才能正常工作C．三只灯泡的额定功率必须都相同才能正常工作D．一只灯泡灯丝断开，其他两只灯泡不能正常工作解析：选B．每只灯泡均接在各自一个线圈两端，故每只灯泡的额定电压为220 V就能正常工作；因为连接有中性线，所以一只灯泡灯丝断开，其他灯泡不受影响．5．(多选)一台三相电炉，铭牌上标有“220 V/380 V，△/Y”的字样，由此可见() A．电炉每一相的额定电压是220 VB．电炉每一相的额定电压是380 VC．供电电压是380 V，电炉的三相负载应该采用三角形连接D．供电电压是380 V，电炉的三相负载应该采用星形连接解析：选AD．铭牌上的字样说明电炉每一相的额定电压为220 V，故A正确．若供电线路的线电压为220 V时，用三角形接法，若供电线路的线电压为380 V时，用星形接法，故D 正确．6．三相电源的连接如图所示，电路中的三个交流电压表的示数U 1、U 2、U 3间的关系是( )A ．U 1∶U 2＝1∶2B ．U 1∶U 3＝1∶1C ．U 2∶U 3＝1∶1D ．U 2∶U 3＝1∶3解析：选B ．该接法是星形接法，采用三相四线制对外供电，三只交流电压表，其中U 1、U 3测量的是相电压，U 2测量的是线电压，选项B 正确．7．(多选)发电机三相线圈绕组采用星形接法时，关于输电线中性线的说法中正确的是( )A ．中性线不能去掉B ．当三相负载不对称时，中性线中有电流C ．中性线中一定没有电流D ．当三相负载对称时，中性线中无电流解析：选BD ．三相四线制星形接法中，若各电路负载相同，则中性线中无电流，可以去掉，形成三相三线制接法；若负载不对称，各相用电情况不一定相同，中性线中有电流通过，不能去掉，故选项B 、D 正确，A 、C 错误．8．(多选)关于三相交流电源的负载的连接方式，下列说法正确的是( )A ．负载采用何种连接方式取决于负载的额定电压B ．发电机采用星形接法，负载就必须采用星形接法C ．三相对称负载可以接成三角形，也可以接成星形D ．三相四线制和三相三线制的星形接法中U 相＝U 线3＝220 V 解析：选ACD ．负载采用何种接法应取决于负载的额定电压，A 正确．三相对称负载可以按星形或三角形连接，C 正确．星形接法中U 线＝3U 相，D 正确．发电机采用星形接法时，负载有星形、三角形两种接法，B 错误．☆9.如图所示，A 、B 、C 是三相交流电源的三根火线，D 是零线．电源的相电压为220 V ，L 1、L 2、L 3是三个“220 V ,60 W”的灯泡．开关S 1断开，S 2和S 3闭合，由于某种原因，电源的零线在图中O ′处断开，那么L 2和L 3两灯泡将( )A ．立即熄灭B ．变得比原来亮些C ．变得比原来暗些D ．保持亮度不变解析：选C.当S 1和零线断开后，两灯泡L 2和L 3变成串联关系，两端电压为B 、C 两火线间的线电压380 V ，此时每个灯泡分得的电压为190 V ，均小于它们的额定电压220 V ，两灯泡变暗．故选C.☆10.如图所示，A 、B 、C 为三相交流电源，每个灯泡的额定电压均为220 V ，额定功率相同．则L 与L ′两灯的实际功率之比为(设灯泡电阻恒定)( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶3D ．3∶1解析：选D ．由题意知电源线电压U 线＝220 V ，对负载采用三角形接法来说，每相负载两端的电压都等于电源的线电压，因此L 灯两端电压U L ＝U 线＝220 V.对负载采用星形接法来说，由于三相负载相同，每相负载的电压为线电压的13，因此L ′灯两端电压U L ′＝13U 线＝2203 V ．设每盏灯的电阻为R ，则L 灯的实际功率P L ＝U 2L R ＝(220 V )2R ，L ′灯的实际功率P L ′＝U 2L ′R ＝⎝⎛⎭⎫2203 V 2R，故P L ∶P L ′＝3∶1.二、非选择题11.三相交流发电机线圈和负载连接如图所示，已知每相线圈的电压为220 V ，R 1＝R 2＝R 3＝38 Ω，R A1＝R A2＝R A3＝22 Ω.求通过电阻和电灯的电流．解析：发电机每个线圈始端A 、B 、C 分别由端线引出，末端X 、Y 、Z 用中性线连接，形成星形连接，因AX 、BY 、CZ 间电压(相电压)是220 V ，所以A 、B 、C 三条端线间电压(线电压)U 线＝3U 相＝380 V.电阻R 1、R 2、R 3是三角形连接，电阻两端电压是两端线间电压U R ＝U 线＝380 V ，通过每个电阻的电流I R ＝U R R ＝38038A ＝10 A. 电灯A 1、A 2、A 3是星形连接，两端电压是端线与中性线之间的电压，U A ＝U 相＝220 V ，所以通过每个电灯的电流为I A ＝U A R A ＝22022A ＝10 A. 答案：10 A 10 A☆12.在线电压为380 V 的三相交流电路中，如图所示，接有三只电阻均为484 Ω的电灯．问：(1)这三只电灯属何种接法？每只灯的电压、电流、功率各是多少？(2)若L 1灯的保险丝熔断，则其余两灯的电压、电流、功率又各是多少？(3)若L 1灯短路，则其余两灯的情况怎样？解析：(1)属于星形接法，每只灯上的电压为相电压，即U ＝220 V ，根据欧姆定律和功率公式得：I ＝U R ＝220484 A ＝0.45 A ，P ＝U 2R ＝2202484W ＝100 W. (2)若L 1灯保险丝熔断，即断开了一相，此时属于线电压加在BC 两端，这两只灯每只灯上的电压为U 2＝190 V ，电流、功率分别是I 2＝U 2R ＝190484A ＝0.4 A ， P 2＝U 22R ＝1902484W ＝74.6 W. (3)若L 1灯短路，则O 点与A 等电势，L 2、L 3两灯两端的电压均为线电压380 V ，均被烧毁． 答案：(1)星形接法 220 V 0.45 A 100 W(2)190 V 0.4 A 74.6 W(3)均被烧毁。
课时作业1：3.3 交变电流
第3讲交变电流题组一、对交变电流的理解1．关于交变电流与直流电的说法中，正确的是()A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化答案BD2．关于交流发电机，下列说法正确的是()A．基本构造分定子、转子两部分B．必须是线圈转动C．电流方向变化的原因是由于切割磁感线运动的方向变了D．电流大小变化的原因是因为线圈转的时快时慢答案AC3．下列说法中正确的是()A．直流电能通过电容器B．交流电不能通过电容器C．直流电、交流电都能通过电容器D．交流电的频率越低，电流通过电容器的能力也越低答案 D题组二、描述交流电的物理量4．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指() A．交流电电压的瞬时值B．交流电电压的最大值C．交流电电压的平均值D．交流电电压的有效值答案 D5．下列关于交变电流的几种说法中，正确的是()A．交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值B．交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交变电流的有效值D．跟直流电有相同热效应的交变电流的值是交变电流的有效值解析 为了表明交变电流通过用电器产生的效果，用电器上所标的都是交变电流的有效值，A 错误；因为交变电流用得最多的是有效值，所以交变电流表或交变电压表测的都是有效值，B 错误；根据有效值的定义可知C 正确，D 错误．6．以下说法正确的是( )A ．发电机、电动机铭牌上所标数值为有效值B ．电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值C ．交流电压表所测数值为瞬时值D ．保险丝的数值为最大值答案 A题组三、交流电的表达式和图象7．如图3－3－5所示电路中，已知交流电源电压u ＝200sin(100πt ) V ，电阻R ＝100 Ω，则电流表和电压表的示数分别为( )图3－3－5A ．1.41 A 200 VB ．1.41 A 141 VC ．2 A 200 VD ．2 A 141 V答案 B解析 由交流电压的表达式知电压的峰值是200 V ，而电压表的示数为有效值U e ＝2002V ≈141 V ，电流表的示数为有效值I e ＝U e R ＝141100A ＝1.41 A ．故B 项正确． 8．标有“220 V 0.5 μF ”字样的电容器能接入下列选项中哪个电路中使用( )A ．220sin (100πt ) VB ．220 V 的照明电路中C ．380sin (100πt ) VD ．380 V 的照明电路中 答案 A9．如图3－3－6所示是一正弦交变电流的电流图象，此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为( )图3－3－6A ．50 Hz,10 2 AB ．50 Hz,5 2 AC ．100 Hz,10 2 AD ．100 Hz,5 2 A解析 由图象可知此交流电的周期T ＝0.02 s ，故频率f ＝1T＝50 Hz ；由图可知此交流电电流的最大值为10 A ，故其有效值为102A ＝5 2 A. 10．一个正弦规律变化的交变电流的图象如图3－3－7所示，根据图象计算：图3－3－7(1)交变电流的频率．(2)交变电流的有效值．(3)写出该电流的瞬时值表达式．答案 (1)50 Hz (2)10 2 A (3)i ＝20sin(100πt ) A解析 (1)由图知周期T ＝0.02 s ，故f ＝1T ＝10.02 Hz ＝50 Hz. (2)由图知峰值I m ＝20 A ，故有效值I e ＝I m 2＝202A ＝10 2 A. (3)瞬时值表达式i ＝I m sin ωt A ，ω＝2πT＝100π rad/s ， 所以电流瞬时值表达式为i ＝20sin(100πt ) A.。
2017-2018学年高中物理选修3-2教师用书：第4章 第1节
第1节 三相交变电流1．三相交流发电机 (1)发电机组成、分类三个绕组具有相同的匝数、绕向，互成120°角． 2．三相交变电流的产生 (1)旋转磁极式发电机图4－1－1(2)三相交流电的产生原理旋转磁极式发电机的三个线圈按如图4－1－1所示的方式排列，当此转子在磁场中转动时，三个线圈都会产生感应电动势，且感应电动势的最大值、周期和频率都相同．由于三个线圈平面在空间互成120°角，所以它们到达峰值(或零值)的时刻不同，将依次落后三分之一个周期．(3)图象图4－1－23．电源与负载的连接方式(1)常用的两种连接方式：三相四线制星形接法、三相三线制星形接法．(2)线电压和相电压①线电压：火线与火线之间的电压，一般为380 V.②相电压：火线与中线之间的电压，一般为220 V.③两者关系：在星形接法中U线＝3U相．1．三相交流发电机的三个线圈的每一个线圈都可以单独向外供电．(√)2．三相交流发电机的三个线圈产生的电动势不同时达到最大值．(√)3．三相交流发电机线圈采用星形接法时，负载也必须采用星形连接．(×)你知道你们家乡的照明电压是多少吗？它是什么电压？【提示】生活中的照明电压是220 V，它是相电压．在日常生活中，我们能看到电视机、洗衣机等用电器的电源插头有三只引脚，而录音机、影碟机等用电器的电源插头只有两只引脚．探讨1：这些用电器用的是三相交变电流还是单相交变电流？【提示】三相电广泛用于工业生产，居民用电在多数情况下都是单相的．与此相应，三相插头和插座多用于工业，而单相插头和插座则多用于一般家庭、学校和事业单位．但为安全起见，一般家用或办公用电器的外壳上都接地线，以保证万一发生漏电时，不会导致接触电器的人体遭受电击．这样的电器，其电源插头都做成三只引脚，如电冰箱、洗衣机、电熨斗等．其中一个较粗或较长的引脚是专门用于接地的，而另外两只脚则用于和单相电源的火线与零线接通．因此，与之配套的插座也一律是三孔的．探讨2：三相的“相”是什么意思？【提示】 相，就是电源组；三相，就是3个电源组． 探讨3：三相交流发电机和单相发电机有何相同点和不同点？【提示】 单相发电机只有一组线圈，只产生一相交变电动势．三相交流发电机有三组互成120°的线圈，产生三相独立的交变电流，每组线圈产生交变电动势的原理跟单相发电机的原理相同，都是靠线圈和磁场发生相对运动，利用电磁感应现象产生交变电流．1．三相交变电流的产生三相交流发电机内装有三个完全相同的线圈，三个线圈平面互成120°角放置在同一磁场中．以旋转磁极式发电机为例，当转子磁场匀速转动时，等效于定子线圈做切割磁感线运动，由于定子的三个线圈相同，三个线圈平面在空间互成120°角．故能产生三相交变电流．2．三相电流的异同 (1)相同点：①同为正弦式交流电，E 最大＝2E 有效． ②具有相同的周期． ③具有相同的峰值和有效值． ④相邻两相间有相同的相位差．(2)不同点：它们达到最大值(或零值)的时刻不同，依次落后13个周期．3．瞬时值表达式三个绕组(AX 、BY 、CZ )中产生的感应电动势可用函数分别表示为e A ＝E m sin ωt ，e B ＝E m sin(ωt －2π3)，e C ＝E m sin(ωt －4π3)． 4．图象描述图4－1－35．电源与负载的几种连接方式及特点U 线＝3U 相U 线＝U 相 U 线＝3U 相1．下列关于三相交变电流的产生原理的说法中正确的是( ) A ．发电机中3个绕组具有相同的匝数和绕向，互成60°B ．在转动过程中，每个绕组产生的感应电动势的最大值和周期都相同C ．在转动过程中，某时刻每个绕组产生的感应电动势的瞬时值相同D ．在转动过程中，每个绕组独立产生的感应电动势的瞬时值、最大值、周期都不相同 【解析】 三个绕组匝数相同，绕向相同，互成120°，所以每个绕组产生的电动势最大值相同，周期频率相同，但瞬时值不同，到达最大值的时间依次落后T /3，B 对，A 、C 、D 错．【答案】 B2．下列关于三相交流发电机的说法中，正确的是( ) A ．三个线圈都不可以单独向外供电B ．三个线圈发出交流电的有效值的时间依次相差T /3C ．三个线圈发出交流电的瞬时值的时间依次相差T /3D ．三个线圈发出交流电的最大值的时间依次相差T /3【解析】 产生三相交变电流的三个线圈是相互独立的，每一个都相当于一个独立的电源可以单独供电，只是它们到达最大值的时间依次相差三分之一周期，故A 错误，D 正确；三个线圈发出交流电的有效值任何时刻都相同，B 错误；由三相交变电动势的图象(如图)可知：选项C 错误．【答案】 D3. 在三相交流电源上按星形接法连接相同的负载1、2、3，如图4－1－4所示，NN ′是中性线．已知负载1上的电压为220 V，电流为15 A．现以I表示中性线上的电流，U表示P、Q两点间的电压，则( )【导学号：05002088】A．I＝15 A，U＝440 VB．I＝45 A，U＝380 VC．I＝0，U＝440 VD．I＝0，U＝380 V图4－1－4【解析】负载使用的星形接法，相电压与线电压的关系是U线＝3U相，因为相电压为220 V，所以线电压为380 V，P、Q间的电压为线电压；由于三相负载对称，所以中性线上电流为0.【答案】 D区分星形接法与三角形接法区分星形接法还是三角形接法的关键是看每相负载两端分别与什么线连接，若三相负载连接于一点，负载的另一端分别与三根相线相连，则属于星形连接，若三相负载每相两端都分别连接两根相线，则属于三角形接法．。
(新教材适用)高中物理第3章交变电流1.交变电流课后习题新人教版选择性
1.交变电流课后训练巩固提升一、基础巩固1.关于交变电流和直流的说法,正确的是()A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流的大小可以变化,但方向不一定变化C.交变电流一定是按正弦规律变化的D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化答案:D解析:直流的特征是电流方向不变,交变电流的特征是电流方向改变,另外交变电流不一定都是正弦式交变电流,D正确。
2.交流发电机在工作时电动势为e=E m sin ωt,若将发电机线圈转动的角速度提高一倍,同时将电枢所围面积减小为原来的一半,其他条件不变,则其电动势变为()A.e'=E m sinB.e'=2E m sinC.e'=E m sin 2ωtD.e'=sin 2ωt答案:C解析:本题考查交流电压的瞬时值表达式e=E m sinωt,而E m=NωBS,当ω加倍而S减半时,E m不变,故正确答案为C。
此题综合考查交流电压的峰值和瞬时值表达式,意在提高学生的理解能力和分析能力,培养学生的科学思维。
3.图中,设磁感应强度为0.01 T,单匝线圈边长AB为20 cm,宽AD为10 cm,角速度ω为100πrad/s,则线圈转动时感应电动势的最大值为()A.1×102 VB.3.14×102 VC.2×102 VD.6.28×102 V答案:D解析:感应电动势最大值E m=NωBS=1×100π×0.01×0.02V=0.02πV=6.28×102V。
4.如图所示,面积均为S的单匝线圈绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,从图中所示位置开始计时,下图中能产生正弦式交流电动势e=BSωsin ωt的是()答案:A解析:由题意可知,只有A、B图中线圈在切割磁感线,导致磁通量在变化,从而产生感应电流,但B 中在t=0时产生的感应电动势最大,不按正弦规律变化,故只有A中产生的感应电动势为正弦式交流电动势e=BSωsinωt,A正确。
新鲁科版物理选修3-2同步讲义： 三相交变电流
第1节三相交变电流1.三相交流发电机内安装3组独立的互成120°角的线圈，能同时产生出三相独立的交变电流。
2．发电机的三相绕组通常采用三相四线制连接方式，若三相负载完全对称则中线电流为零，可取消中线采用三相三线制。
3．三相电源的星形接法中火线与中线之间的电压是相电压，火线与火线之间的电压是线电压，线电压与相电压之间的关系是U线＝3U相。
一、三相交流发电机1．发电机组成、分类2．绕组特点三个绕组具有相同的匝数、绕向，互成120°角。
二、三相交变电流的产生1．产生：三个相同的线圈固定在一个铁芯上，线圈平面互成120°角，铁芯匀速转动时，就相当于三个线圈在磁场里切割磁感线，就产生三相交变电流。
2．特点：三个交变电动势的最大值和周期都相同，但是它们达到最大值(或零值)的时刻不同，依次落后13个周期。
三、电源与负载的连接方式 1．常用的两种连接方式三相四线制星形接法、三相三线制星形接法。
2．线电压和相电压(1)线电压：火线与火线之间的电压，一般为380 V 。
(2)相电压：火线与中线之间的电压，一般为220 V 。
(3)两者关系：在星形接法中U 线＝3U 相。
1．自主思考——判一判(1)三相交流发电机的三个线圈发出的三相交变电压，最大值、周期及达到最大值的时刻均相同。
(×)(2)三相交流发电机的三个线圈发出的三相交变电压，最大值、周期均相同，但达到最大值的时刻依次相隔13周期。
(√)(3)在三相交变电流中相电压和线电压一定相等。
(×) (4)若三个负载相同，则一般可用三相三线制星形接法。
(√) 2．合作探究——议一议(1)三相的“相”是什么意思？三相交流发电机和单相发电机有何相同点和不同点？ 提示：①相，就是电源组；三相，就是3个电源组。
②单相发电机只有一组线圈，只产生一相交变电动势。
三相交流发电机有三组互成120°的线圈，产生三相独立的交变电流，但是每组线圈产生交变电动势的原理跟单相发电机的原理相同，都是靠线圈和磁场发生相对运动，利用电磁感应现象产生交变电流。
高中物理课时达标训练(十)第4章第1节三相交变电流(含解析)鲁科版选修3_2
三订交变电流一、单项选择题1．在匀速转动的三相沟通发电机中，对于三个线圈中产生的电动势，以下说法不正确的是()A．按同样规律变化，同时达到最大值和最小值B．拥有同样的有效值C．拥有同样的周期和频次D．拥有同样的最大值2．对于三订交变电压，以下说法正确的选项是()A．相电压必定大于线电压3B．在星形接法中，线电压和相电压知足关系U线＝3 U相C．三订交变电压不再知足峰值E m＝2E有效的关系D．以上说法都不对3．电源插座有两孔插座和三孔插座，空调机、冰箱、微波炉等家用电器用三孔插座，录音机、电视机等电器用两孔插座，则以下说法正确的选项是() A．两孔插座的电压是线电压B．三孔插座上随意两个插孔间的供电电压均为380 VC．不论是两孔插座仍是三孔插座，供电电压均为220 VD．以上都不对4．图中A、 B、C是三相沟通电源的3 根相线，O是中线。
电源的相电压为220 V 。
L1、L2、L3是 3 个“ 220 V,60 W ”的灯泡。
开关S1断开，S2、 S3闭合。
因为某种原由，电源中性线在图中O′处断开，那么L2和L3两灯泡将( )A．马上熄灭B．变得比本来亮一些C．变得比本来暗一些 D ．保持亮度不变5．在三相沟通电源上按星形接法连结同样的负载1、2、3，如下图，NN′是中性线。
已知负载 1 上的电压为220 V ，电流为15 A 。
现以I 表示中性线上的电流，U表示P、 Q两点间的电压，则( )A．I＝15 A ，U＝440 V B．I＝45 A，U＝380 VC．I＝0，U＝ 440 V D．I＝0，U＝380 V二、多项选择题6．如下图，相线A、B、C和中性线 N接在三相沟通电源上，A相的线电压u＝380 2 sin(100 πt )V ，则 ()A．相线的电势老是高于中性线的电势220 2B．电流表的示数为sin(100 πt )ARC．B、N两头电压有效值为220 VD．经过R的电流方向每秒钟改变100 次7．如下图为三相四线制供电线路，L1、L2和 L3是完整同样的三盏灯，都能正常发光，那么()A．若OO′断路，则三盏灯熄灭B．若OO′断路，则三盏灯仍正常发光C．若OO′和AA′同时断路，则L2、L3将变暗D．若OO′断路、灯L1短路，则L2、 L3将烧毁8．如下图，电源采纳星形接法，电源的相电压为220 V ，各相负载同样，阻值都是11 Ω，以下表达中正确的选项是()A．加在负载上的电压为220 VB．加在负载上的电压为380 VC．经过各相负载的相电流为20 A380D．经过各相负载的相电流为11 A三、非选择题9．三相负载接成星形，已知R1＝10Ω， R2＝12Ω， R3＝16Ω，线电压是380 V 。
【创新设计】2013-2014学年高中物理鲁科版选修3-2第4章4-1三相交变电流
图4－1－8
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解析
当S1和零线断开后，两灯泡L2和L3变成串联关系，
两端电压为B、C两火线间的线电压380 V，此时每个灯泡分得
的电压为190 V，均小于它们的额定电压220 V，故两灯泡变 暗．故选C.
答案
C
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解析
三个相同的线圈固定在同一转轴上，转动周期相同，
T 电动势相等，且达到最大值的时刻相差 .故C项正确． 3 答案 C
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2．三个完全相同的负载R分别接在相同三相发电机的输电
线上．设图4－1－7甲、乙、丙中负载R两端的电压分别为U甲，
U乙，U丙，则( )．
图4－1－7
A．U甲＝U乙＝U丙 C．U甲＝U丙＞U乙
B．U甲＜U乙＝U丙 D．U甲＝U丙＜U乙
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解析
设发电机相电压为U相，线电压为U线．在图甲中，U甲＝ 3 U相；在图丙中，U丙＝U线＝U
U线＝U相；在图乙中，U乙＝U线＝
相
，所以U甲＝U丙＜U乙．故选D.
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解析
答案
BD 根据三相交变电流产生的原理及电源和负载的
借题发挥
连接关系、特点作出判断．
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高中物理 第4章 交变电流 电机 第三节 三相交变电流同步训练 新人教版选修21
第三节三相交变电流同步训练一．选择题1．如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈，a、b、c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为220V，则下列说法中正确的是（）A．a灯泡两端的电压为B．b灯泡两端的电压为220VC．右图所表示的连接方法为：三相四线制﹣星形接法，中线可以撤销D．因三盏灯的电阻不同，灯泡两端的电压无法判断答案：B解析：解答：三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相交流发电机，A、由于已知发电机的相电压为220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．与电阻无关；故AD错误，B正确．C、三相交流发电机可以运用三相四线制向外输电，即运用三根火线、一根中性线向外输电，也可以运用三相三线制向外输电，即运用三根火线向外输电．三相负载完全相同时，三相交流发电机用三根线（都是火线）向外输电，因为此时中性线的电流为0；三相负载不完全相同时，中性线的电流不为0；所以图中的中性线如果去掉灯泡的亮度会发生变化．故C错误；故选：B分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流．由于已知发电机的相电压为220V，三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．2．三相电源的连接如图所示，电路中的三个交流电压表的示数U1、U2、U3间的关系是（）A．U1：U2：U3=1：1 B．U1：U2：U3=1：1C．U1：U2：U3=1：2：1 D．U1：U2：U31答案：解析：解答：该接法是星形接法，采用三相四线制对外供电，三只交流电压表，其中V1、V3测量的是相电压，V2测量的是线电压，故V1=V3，V2V1，即：V1：V2：V3=1 1故B正确，ACD错误故选：B3．如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈，a、b、c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为220V，则下列说法中正确的是（）A．灯泡两端的电压为B．灯泡两端的电压为220VC．图中负载采用三角形连接D．图中中性线可去掉答案：B解析：解答：AB、三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相交流发电机，由于已知发电机的相电压为220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．故A错误，B正确．C、图中发动机和负载的接法都是星形接法．故C错误；D、三相交流发电机可以运用三相四线制向外输电，即运用三根火线、一根中性线向外输电，也可以运用三相三线制向外输电，即运用三根火线向外输电．三相负载完全相同时，三相交流发电机用三根线（都是火线）向外输电，因为此时中性线的电流为0；三相负载不完全相同时，中性线的电流不为0；所以图中的中性线如果去掉，则去掉后灯泡的亮度会发生变化．故D错误．故选：B分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流．三相交流发电机可以运用三相三线制向外输电，也可以运用三相四线制向外输电．4．如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈，a、b、c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为220V，则下列说法中正确的是（）A．灯泡两端的电压为B．灯泡两端的电压为220VC．灯泡两端的电压为D．因三盏灯的电阻不同，灯泡两端的电压无法判断答案：B解析：解答：三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相交流发电机，由于已知发电机的相电压为220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．故ACD错误，B 正确．故选：B分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流．由于已知发电机的相电压为220V，三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．5．交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的，它里面配置的三个线圈连接到三相电源，是为了（）A．产生稳定不变的磁场B．产生旋转的磁场C．产生匀强磁场D．产生加速电场答案：B解析：解答：三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定．转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势．转子铜条是短路的，有感应电流产生．转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用．转子就会旋转起来．故选：B．分析：异步电机的工作原理如下：当导体在磁场内切割磁力线时，在导体内产生感应电流，“感应电机”的名称由此而来．感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力．三组绕组问彼此相差120度，每一组绕组都由三相交流电源中的一相供电．6．1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端．由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方中的一个瓶颐．此项发明是（）A．新型直流发电机B．直流电动机C．交流电动机D．交流发电机答案：B解析：解答：直流发电机发电时接另一直流发电机，则另一直流发电机实际成了直流电动机，所以ACD错，B正确．故正确选项为B．分析：从结构和工作原理上可知：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，这种原理在电机理论中称为可逆原理．7．在三相交流电源上按星形接法连接相同负载1、2、3，如图所示，NN′是中性线．已知负载1上的电压为220V，电流强度为15A．现以I表示中性线上的电流，U表示图中P、Q 两点之间的电压，则（）A．I=15A，U=440V B．I=45A，U=380V C．I=0A，U=440V D．I=0A，U=380V答案：D解析：解答：由题意可知：每根火线与地线的电压为220V，所以三相交流电线电压（P、Q之间的电压是线电压）为380V，而又因为三个完全相同的电阻．所以流过中性线NN的电流为0．所以四个选项中D选项正确，选项ABC 都错误．故选：D分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用U A、U B、U C表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用U AB、U BC、U CA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．8．图中A、B、C是三相交流电源的三根相线，O是中线，电源的相电压为220V，L1、L2、L3是三个“220V 60W”的灯泡，开关K1断开，K2、K3闭合，由于某种原因，电源中线在图中O′处断了，那么L2和L3两灯泡将（）A．立刻熄灭B．变得比原来亮一些C．变得比原来暗一些D．保持亮度不变答案：解析：C解答：当正常时，任意灯电压均为220V，都能正常发光；而中线断开后，灯泡均不能接在火线与中线之间，此时L2、L3通过右端完好的中线相连，相当于L2、L3串联接在两根火线之间，而火线间电压为380V，则两灯分压一定小于220V，故两灯均变暗；故选：C．分析：三相电任意两火线之间电压为380V；任一火线与地线之间的电压为220V；当地线断开时相当于两灯串联在380V的电压之间，则可知灯泡的亮度变化．9．如图，三相交流发电机每相电压为220V，接成星型，如果负载接成三角形，则负载每相的电压是（）A．220 VB．C．D．因三相负载电阻大小未知，每相的电压无法判断答案：C解析：解答：三相负载接成三角形时，负载的相电压等于线电压，倍，故负载相电压为，故C正确，ABD错误故选：C分析：三相负载接成三角形时，负载的相电压等于线电压，倍，可求解10．三相交流发电机的三个线圈中A相的电压为U＝311SIn100πt V，那么[ ]A．三个线圈中交流电的频率都是50HzB．在t＝0时，其他两个线圈的输电电压为零C．若按Y形接法，任意两线间的电压的最大值为380VD．若按△形接法，任意两线间的电压的有效值为380V答案：A解析：解答：三相交流发电机的每个线圈的频率，故A正确;电压的有效值(或最大值)均相同，但由于不同步，所以任一时刻的瞬时值不同，B错误;在两种连接方式中线电压和相电压的关系不同, C、D错误.分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值线电压为380V二．填空题11．在三相交变电流的电路中，每个线圈两端的电压称为相电压，两条端线之间的电压称为线电压：在我国民用电路中，相电压为V，线电压为，流电三个线圈中交流电的频率是（选填“相同”、“不相同”）．答案：220|380V|相同解析：解答：由题意可知：三相交流电线电压为380V，而每根火线与地线的电压为220V，而它们的频率总是相同．故答案为：220；380V，相同．分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用U A、U B、U C表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用U AB、U BC、U CA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．12．三相对称负载联成三角形时，线电压是380V，相电压是V．答案：220解析：解答：由题意可知：三相交流电线电压为380V，而每根火线与地线的电压为220V；故答案为：220分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用U A、U B、U C表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用U AB、U BC、U CA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．13．一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V，现三相电源的线电压是380V，则这台电动机的绕组应联．答案：星形接法解析：解答：采用负载星形接法．如果上三相四线制供电，即将三相负荷分别接在A相﹣N、B相﹣N，C相﹣N上．这样每相负载上取的是电源相电压即220V；故答案为：星形接法．分析：这里就是线电压和相电压的关系，你接三相电源就是380V．当采用星型连接的时候，每相绕组就是220V．根据三相矢量和为零，就是说，任一节点流入的电流和流出的电流是相等的．所以认为星点就是一个0电位．这样的话每项绕组的电压就是220V．14．如图所示三相对称电路中，当开关S 1，S 2都闭合时，电流表读数均为10A ；当S 1断开，S 2闭合时，A 1= ，A 2= ，A 3= ．答案：0|3A|3A解析：解答：设每一个电阻的电阻值都是R ，则相电压为：U 相=IR =10R线电压：U 线=U 相=10R当S 1断开，S 2闭合时，U 支路没有电流，所以A 1=0；此时电阻R W 和电阻R U 两个电阻串联后与R V 并联接在V 和W 两个支路之间，电路中的总电阻：111322总R R R R=+=而电阻两端的电压为线电压，所以电流为：232线总U A A R R ==== A 故答案为：0A分析：由图可知该电路 的电阻的接法是三角形接法，线电压与相电压相等，然后结合当S 1闭合，S 2断开时，与当S 1断开，S 2闭合时电阻的接法即可求出．15．在对称负载的三相交流电路中，中线上的电流为 ．答案：0解析： 解答：在对称负载的三相交流电路中，当采用星型连接的时候，每相绕组就是220V ．根据三相矢量和为零，任一节点流入的电流和流出的电流是相等，则中线上的电流为0． 故答案为：0分析：这里就是相电压和线电压的关系，接三相电源就是380V ．当采用星形连接的时候，每相绕组就是220V ．根据三相矢量和为零，就是说，任一节点流入的电流和流出的电流是相等的．所以认为星点就是一个0电位．16．某三相交流发电机的相电压为380V，给负载供电的电路如图所示（图中R表示负载，L 表示发电机线圈），此发电机绕组是连接，负载是连接，每相负载的工作电压是V．答案：三角形|星形|220解析：解答：三相交流电有两种连接方式，星形连接和三角形连接：星形连接﹣﹣就是把三相负载的3个末端连接在一起作为公共端，由3个首端引出3条火线的连接方式；三角形连接﹣﹣就是把三相负载的每一相的始末端依次相接的连接方式由图可知，此发电机绕组是三角形连接；负载是星形连接，故每相负载的工作电压是220V 故答案为：三角形，星形，220分析：三相交流电有两种连接方式，星形连接和三角形连接星形连接﹣﹣就是把三相负载的3个末端连接在一起作为公共端，由3个首端引出3条火线的连接方式；三角形连接﹣﹣就是把三相负载的每一相的始末端依次相接的连接方式三．解答题17．如图所示，三相交流的电压为220V，负载是不对称的纯电阻，R A=R B=22Ω，R C=27.5Ω，按星型连接．试求中线电流．答案：每根火线与地线的电压为220V，所以I A=I B=22022=10A；I C=22027.5=8A；则中线电流I=10+10+8=28A；解析：解答：由题意可知：每根火线与地线的电压为220V，所以I A=I B=22022=10A；I C=22027.5=8A；则中线电流I=10+10+8=28A；答：中线电流为28A．分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．当三相对称时电流为零；三相不对称时中线电流为各相电流之和．18．如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡；（1）则图中a灯的电压为V；答案：220（2）当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为V．答案： 190解析：解答：由题意可知：三相交流电线电压为380V，而每根火线与地线的电压为220V，又因为三个完全相同的灯泡．所以图中a灯的电压为220V．当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为380V的一半．即为190V．故答案为：220；190分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用U A、U B、U C表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用U AB、U BC、U CA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．19．如图中a﹑b﹑c﹑d是星形连接的三相交流电源在照明电路中的输电导线，用电压表测得a、b间的电压为220V，b﹑c间的电压为380V，那么（1）四根导线中是零线．答案： a（2）图中1、2、3是三盏额定电压都是220V的白炽灯，分别把它们正确接入三相输电线路中，画出电路图．答案：解析：解答：由题意可知：三相交流电线电压为380V，而每根火线与地线的电压为220V，又因为三个完全相同的灯泡．所以图中灯的电压为220V．因此将灯泡两端接在火线与地线之间，如图所示：故答案为：（1）a，（2）如上图所示．分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用U b、U c、U d表示（b、c、d为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用U bc、U cd、U bd表示（b、c、d为下标）线电压为380V．20．某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同，均为几欧姆，接法可能是下图中甲、乙之一，A、B和C是外接头．现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测量A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图a、b、c所示；（1）则测量中使用欧姆挡的倍率是（填：×1、×10、×100或×1k）；答案：×1（2）三组线圈的接法是（填：甲或乙），断路线圈是（填：①、②或③）．答案：乙|③解析：解答：由于所测电阻均为几欧姆，串联后还是几欧姆，所以欧姆档的倍率选择×1；所测值分别是4Ω、4Ω和8Ω，说明接法是乙，断路的是③．因为采用甲接法时测量值应该有两个是无穷大，一个是8Ω．故答案为：1，乙，③分析：殴姆表是测量电阻阻值的电表，它的读数是刻度盘的读数与倍率的乘积．通过殴姆表去探测故障也是故障分析的一种方法．。
课时4.1 三相交变电流
中线之间的电压,一般为
220V。
物理–选修3-2
物理–选修3-2
1.旋转磁极式发电机的转子是什么?
物理–选修3-2
解答:磁极。
物理–选修3-2
2.中性线(中线)是日常生活中所说的地线吗?
物理–选修3-2
解答:不是。
物理–选修3-2
3.家庭照明用电电压是相电压还是线电压?
物理–选修3-2
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。07:57:3307:57:3307:578/27/2021 7:57:33 AM
11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.8.2707:57:3307:57Aug-2127-Aug-21
交变电流相同。
(2)①相同量:最大值、有效值、周期。
②不同量:相位及达到最大值(或零值)的时刻。
(3)不是。三相交流发电机由于电枢的特殊连接关系,对外供电
时电压(及电流)不是简单地相加或相减的关系。
(4)三相交流发电机中的三组线圈独立工作,若有一组线圈损坏,
另外两组线圈仍然能够正常工作,且产生的交变电流最大值、有效值、
路图。
物理–选修3-2
【答案】a 如图乙所示
物理–选修3-2
物理–选修3-2
主题 1:三相交变电流的产生及特点
以旋转磁极式发电机为例。当转子磁场匀速转动时,等效于定子
线圈做切割磁感线运动,在定子的三个相同的线圈中,就能产生三相
交变电流。
(1)三相交变电流的每一相的变化规律跟前面学过的正弦式交
变电流是否相同?
1.三相交流发电机
三相交流发电机:一台发电机同时安装了①3 组独立的互成②
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1．在匀速转动的三相交流发电机中，关于三个线圈中产生的电动势，下列说法正确的是( )
A ．按相同规律变化，同时达到最大值和最小值
B ．具有相同的有效值
C ．具有相同的周期和频率
D ．具有相同的最大值
解析：选BCD.三相交流发电机中，三个线圈具有相同的有效值、
周期、频率及最大值；但它们的相位相差23
π.故B 、C 、D 正确． 2．在三相交变电流中( )
A ．相电压和线电压一定相等
B ．在星形接法中，相电压为380 V ，线电压为220 V
C ．在三角形接法中，线电压为380 V ，相电压为220 V
D ．额定电压为380 V 的三角形接法连接的电动机，用相电压为
220 V 的星形接法连接的发电机供电，电动机仍可以正常工
作
解析：选D.三相交流电中，在星形接法中，线电压为380 V 时，相电压为220 V ，A 、B 错；在三角形接法中，线电压与相电压相等，C 项错；若三角形接法，相电压与线电压相等，而星形接法中线电压为380 V ，电动机仍可正常工作．
3．对照明电路，有火线和零线之分，下列叙述正确的是( )
A ．进入每一户的两根输电导线，火线即是某一相的端线，零线
即是中性线
B ．电路中的电流总是由火线流进，从零线流出，因而开关都要
接在火线上
C ．正常情况下，零线电势为零，与大地无电势差，因此可以省
去
D ．火线与零线间的电势差为220 V ，火线是带电的，因此总是火
线的电势高
解析：选A.在照明用电中，入户线有火线和零线两根，接通电路后，两根线上都有电流，由于安全的考虑，开关都要接在火线上，零线是不能省去的，否则不能构成闭合电路．火线上的电势按正弦规律变化，并不是总比零线高．选项B 、C 、D 均错，A 项正确．
4.如图4－1－12所示，A 、B 、C 为一个三相电源
的供电线，三个对称负载接成星形电路，如供电电压
稳定，当负载改成三角形接法时( )
A ．负载的电压增到原来的3倍
B ．负载的相电流增到原来的3倍
C ．负载的功率增到原来的3倍
D ．负载的功率增到原来的3倍
答案：AD
5．一台三相电炉，铭牌上标有“220/380，Δ/Y ”的字样，由此可见( )
A ．电炉每一相电热元件的额定电压是220 V
B ．电炉每一相电热元件的额定电压是380 V
C ．供电线路线电压是380 V ，电炉的三相负载应采用三角形连接
D ．供电线路线电压是380 V ，电炉的三相负载应采用星形连接 解析：选AD.铭牌上“220/380，Δ/Y ”的意义是供电线路都是星形接法，线电压应为380 V ，供电线路都是三角形接法，线电压是220 V ，故应选A 、D.
6.在三相四线制的电路上，用星形接法连接
了三只相同的灯泡，如图4－1－13所示，三个
灯泡均正常发光，若由于某种原因造成中性线
断路，下列说法正确的是( )
A ．三个灯将变暗
B ．三个灯因过亮而烧毁
C ．三个灯立刻熄灭
D ．三个灯仍正常发光
解析：选D.三相负载对称，中性线上的电流为零，断路后不影响负载的正常工作．
7.如图4－1－14所示，将三相
对称负载以星形(Y)方式接入对称
三相四线制电源中，若将中性线断
开，则( )
A ．三相负载仍能正常工作
B ．三相负载中的电流均为零
C ．有的负载端电压过高，有的
负载端电压过低
D ．两相负载正常工作，另一相负载不能正常工作
解析：选 A.将三相对称负载以星形(Y)方式接入对称三相四线制电源，若将中性线断开，每相的相电压均为220 V ，有电流，而且在图4－1－12 图4－1－13 图4－1－14
这种情形下，中性线无电流可以省去．故正确选项应为A.
8.如图4－1－15所示，三相交流电源采用
Y 形接法，把相线A 、B 、C 和中性线D 接在
三相电源上，A 相线与中性线间的电压u ＝2202sin100πt ，则下列说法正确的是( )
A ．电阻R 两端电压有效值是220 V
B ．电阻R 两端瞬时电压表达式为u ＝ 2202sin100πt
C ．通过电阻R 的电流方向每秒改变100 次
D ．通过电阻R 的电流强度峰值为220R
解析：选ABC.R 接在相线和中性线之间，R 上的电压是相电压，有效值大小同A 相线与中性线之间电压相等，所以A 对，依据交流电函数意义知C 对，D 错．
9．三相电源的连接如图4－1－16所示，
电路中的三个交流电压表的示数U 1、U 2、U 3
间的关系是( )
A ．U 1∶U 2＝1∶ 2
B ．U 1∶U 3＝1∶1
C ．U 2∶U 3＝1∶1
D ．U 2∶U 3＝3∶1
解析：选BD.该接法是星形接法，采用三
相四线制对外供电，三只交流电压表其中V 1、V 3测量的是相电压，V 2测量的是线电压．选项B 、D 正确．
10．将三只阻值相同的电阻接入一正常运行的三相交流发电机的输出端，当发电机的三个绕组(不计电阻)和三只电阻分别采用什么接法时，电阻获得的功率达最大( )
A ．绕组星形接法，电阻星形接法
B ．绕组星形接法，电阻三角形接法
C ．绕组三角形接法，电阻星形接法
D ．绕组三角形接法，电阻三角形接法
解析：选B.当三个线圈和三相负载均为星形接法时U 线＝3U 相，I 线＝I 相，均为三角形接法时U 线＝U 相，I 线＝3I 相．
11．如图4－1－17所示，A 、B 、C 是发电机的三个线圈，它们是________接法，三个灯泡的接法属于________接法．若电源的相电压是220 V ，则加在每个灯泡两端的电压是________ V ，两根火线间电压是________V .
图4－1－15 图4－1－16
图4－1－17
解析：发电机的线圈、灯泡均为星形接法，每个灯泡两端的电压等于相电压，为220 V ，两根火线间的电压为线电压，等于380 V .
答案：星形 星形 220 380
12．星形三相四线制连接交流电路，如图4－1－18所示，A 、B 、C 是三相电源的三根相线，N 是中性线，电源的相电压为220 V ，线电压是380 V .
图4－1－18
(1)A 相接“220 V ,60 W ”的灯泡，B 相接“220 V ,60 W ”的灯泡，C 相没有接负载．当A 相和B 相都接通时，由于某种原因，电源中性线在N ′处断了，求灯泡两端的电压和电流．
(2)如果B 相接“220 V ,15 W ”的灯泡，其他两相不改变，由于某种原因，电源中性线在N ′处断了，求灯泡两端的电压和电流，并说明中性线不能安装保险丝的原因．
解析：(1)R L ＝U 2P ＝220260
Ω＝807 Ω，当中性线在N ′处断了后，灯L 1、L 2串联，接在A 、B 两相线之间．由于两灯电阻相同，所以U 1
＝U 2＝3802V ＝190 V ，I ＝U 1R L ＝190807
A ＝0.24 A. (2)R L1＝R L ＝807 Ω
R L2＝U 22P 2＝220215
Ω＝3227 Ω I ′＝U 1R L1＋R L2＝3804034
A ＝0.094 A ， U L1＝I ′R L1＝76 V ，U L2＝I ′R L2＝303 V
在此种情况下，由于303 V>220 V ，“220 V ,15 W ”的灯泡很容易被烧坏．所以保险丝不能接在中性线上，以免因保险丝烧断而带来危险．
答案：(1)190 V 0.24 A (2)见解析。