高中物理选修3-2第五章交流电-6交变电流单元复习(课件)(共51张PPT)

A组能力训练题2 2、一只标有“220V，100W”的灯泡接在
u=311sin314t V的交流电源上，则（ AD ） A. 该灯泡能正常发光 B. 与灯泡串联的电流表读数为0.64A C. 与灯泡并联的电压表读数为311V D. 通过灯泡的电流i=0.64sin314t A
A组能力训练题3 3、矩形线圈长为a，宽为b，在匀强磁场中以角速度ω 绕中心轴匀速转动。设t=0时线圈平面与磁场平行， 匀强磁场的磁感应强度为B，则线圈中感应电动势的 即时值为（ D ）
ΔP
R线
P输出 5% R线
2.5104 0.05 25
A A 17.7A
4
2
根据变压器公式知升压变压器原、副线圈的匝数比为：
n1 I2 17.7 1 n2 I1 71.4 4 降压变压器的输入电流即输电线中的电流：
I2 I 线 17.7A
降压变压器的输出电流（即输入用户的电流）可由用户得 到的总功率和用户电压得：
解析：水电站是依靠从高处落下的水冲击水轮机,由水轮 机带动发电机向外供电的．能的转化方式是高处水的重 力势能转化为电能.已知落差、流量和发电机组效率，即 可算出发电机的输出功率。这些功率通过升压变压器— 输电线—降压变压器送给用户时，仅在输电线上有能量 损失．根据输电线损失功率的百分比和输电线电阻，可 算出通过输电线上的电流，于是匝数比也就可算出．
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I 2
P用 U用
＝ P P线 U用
＝（1- 5%） 2.5104 220
A＝108A
所以降压变压器的匝数比：
n1 I2 108 6.1 ( 95 )
n2 I1 17.7
11 2
题目
A组能力训练题1 1、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过 中性面时（ ABD ） A. 线圈平面与磁感线方向垂直 B. 通过线圈的磁通量达到最大值 C. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D. 线圈中的电动势为零
Im
Em Rr
47.1A
在图示位置时，电流有最大值，
则电流的瞬时值表达式为 i=Imcosωt，
代入数值得 i 47.1cos100π t A
（3） 电流的有效值为
I Im 33.3A 2
路端电压的有效值为
U=IR=160V
电压表的示数为160V，电流表的示数为33.3A.
（4） 电动势的有效值为 E Em 167V 2
由题中条件得1s内水做功
W =ρq tgh=5×104 J 发电机的输出功率： P输出=ηW/t=2.5×104W
升压变压器的输入电流（即原线圈电流）为：
I1
P输出 ＝ 2.5104
U1
350
A＝71.4A
升压变压器的输出电流（即副线圈电流）等于输电线中
的电流，根据输电线中的电热损失限制得:
I 2 I 线
峰值： Em 有效值：E
nBωS Em
U Um
正
2
2
I Im 2
弦 理 原理：电磁感应(原副线圈之间的互感)
交 流
想 变
电压与匝数的关系（变压比）： U1 / U2 n1 / n2
电压
只有一个副线圈 I1 / I2 n2 / n1
器
电流与匝数
的关系
有多个副线圈 I1 U1= I2 U2+ I3 U3 +…
ω
线框上产生的焦耳热为 W I 2rt I 2r π / 2 1.11J
ω
题目
例2、 一小型水力发电站水坝落差h=5m，流量q=1 m3/s , 发电机组总效率η=50％, 机端输出电压350V．为了向离 电站较远处的用户供电，采用先升压、再降压的办法， 设输电线总电阻R线=4Ω, 允许输电线电热损失功率为电 站输出功率的5％,用户需要电压220V．试计算升压变压 器、降压变压器的匝数比．（g取10m/s2）
A. Bωabsinωt
B. 2Bωabcosωt
C. 2Bωabsinωt
D. Bωabcosωt
A组能力训练题4
4、如图电路中，已知交流电源电压 u=200sin100πt（V），电阻R=100Ω．则电流表和 电压表的示数分别为 （ B ）
A．1.41A， 200V
B．1.41A， 141V C．2A， 200V D．2A， 141V
线圈电阻r=0.2Ω,外电阻R=4.8Ω. 线圈在 磁感强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直
a
于磁场的转轴OO‘ 匀速转动，角速度 ω=100πrad/s。
b
d B
c
（1）求产生感应电动势的最大值； （2）若从图示位置开始计时，写出 感应电流随时间变化的函数表达式；
O RVA
（3）交流电压表和交流电流表的示数各为多少？
（4）此发电机的功率为多少？
（5）从图示位置起，转过90°过程中，平均电动势多大
？通过线框截面电量多大？
（6）从图示位置起，转过90°过程中，外力做功多少？
线框上产生的焦耳热为多少？
解：（1）设ab=l1,bc=l2,则交流电动势的最大值为 Em nBωl1l2 235.5V
（2）根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值
A
u
VR
A组能力训练题5
5、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内
的固定轴转动．线圈中的感应
e
电动势e随时间t的变化如图所 O
示.下面说法中正确的是:（ D ）
则发电机的功率为 P=IE=5561W
（5） 平均电动势为
E n ΔΦ n Bl1l2 0 150V
Δt
π/2
通过线框截面的电量为
ω
q IΔt E Δt n Bl1l2 0.15C,
Rr
Rr
（6）外力通过克服安培力做功，将其它形式能转化为
电能。
W IEt IE π / 2 27.8J
交变电流单元复习
交变电流单元复习
知识网络
例1 例2
A组能力训练题1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
B组能力训练题1
2
3
45
6
7
8
9 10
11 12 13 14 15
16 17
知 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动
识 网
瞬时值表达式： e Em sinωt
络
变化规律
或 I1 n1= I2 n2+ I3 n3 +…
（1）输电电流 I P总 / U2
远距离输电 （2）输电线路损失的电功率 P失 I 2R线
（3）用户得到的电功率： P P总 P失
例1、如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，
ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100,
O'