《(通用)高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機章末課件 滬科選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(通用)高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機章末課件 滬科選修3-2(27頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、章末總結(jié)第2章交變電流與發(fā)電機內(nèi)容索引網(wǎng)絡構(gòu)建題型探究重點難點 各個擊破達標檢測當堂檢測 鞏固反饋網(wǎng)絡構(gòu)建交變電流定義:大小和方向都隨時間做周期變化的電流產(chǎn)生線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,中性面:BS,磁通量最大,感應電動勢最小為0,電流改變方向垂直中性面:BS,磁通量為零,感應電動勢最 大為EmaxnBS表達式:eEmaxsin t(中性面開始計時),EmaxnBS特殊位置交變電流與發(fā)電機交變電流與發(fā)電機描述交變電流的物理量最大值:EmaxnBS有效值:根據(jù)電流的熱效應定義,正(余)弦交流電 E周期、頻率:互為倒數(shù)平均值:電感器、電容器電感器:通直流、阻交流、通低頻、阻高頻電容器
2、:通交流、隔直流、通高頻、阻低頻max12EEt題型探究1.一般交變電流有效值的求法分段求和QI2RTI12Rt1I22Rt22.說明:(1)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的,與電流的方向無關,計算電功和熱量必須用有效值;(2)有效值一般與所取時間的長短有關,在無特別說明時是以一個周期的時間來確定有效值的;(3)交流電壓表和交流電流表通過交流電時,實際上已經(jīng)由電表內(nèi)部元件把交變電流變成了等效的直流電,所以交流電表讀出的就是交變電流的有效值,并且電表的指針不會忽左忽右地擺動.一、交變電流有效值的計算3.正弦(或余弦)交變電流有效值與最大值之間的關系4.一般用電器上標注的額定值是有效值,而
3、電容器上標注的是最大值.例例1下列各圖中電流的有效值為 的是答案解析交變電流的圖像反映了感應電動勢(感應電流)隨時間的變化特征,對正弦式交變電流來說,我們可以從圖像中獲取如下信息:1.交變電流的周期交變電流的周期(T)交變電流完成一次周期性變化所需的時間,知道了周期便可以算出線圈轉(zhuǎn)動的角速度 .2.交變電流的最大值交變電流的最大值(Emax、Imax)圖像上的最大值,知道了最大值,便可計算出感應電動勢(感應電流)的有效值.3.任意時刻交變電流的瞬時值任意時刻交變電流的瞬時值圖像上每個“點”表示某一時刻交變電流的瞬時值.二、交變電流圖像的應用例例2(多選)交流電源的輸出電壓u隨時間t變化的圖像如
4、圖1所示,則下列說法正確的是A.交變電流的頻率50 HzB.交變電流的周期為2 sC.交流電壓的瞬時值表達式為u220 sin(100t)VD.交流電壓的有效值為220 V圖1答案解析1.最大值:線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的交變電流最大值EmaxnBS,在考慮電容器的耐壓值時應根據(jù)交變電流的最大值.2.有效值:正弦式交變電流的有效值I ,其他交變電流的有效值應根據(jù)有效值的定義計算,求電功、電功率,確定保險絲的熔斷電流,要用到有效值;沒有特殊說明時,交變電流的電流、電壓、電動勢指有效值,交流電表的測量值是有效值,交流用電設備上所標的額定電壓、額定電流是有效值.三、交變電流“四
5、值”的計算和應用3.瞬時值:當線圈平面處于中性面時開始計時,瞬時電動勢的表達式為eEmaxsin t.瞬時值對應某一時刻的電壓、電流值.例例3圖2為一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖,其矩形線圈的長度為L1,寬度為L2,共有n匝,總電阻為r,與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值電阻,線圈以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO勻速運動,沿轉(zhuǎn)軸OO方向看去,線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,t0時刻線圈平面與磁感線垂直.(1)求線圈經(jīng)過圖示位置時,通過電阻R的感應電流的方向.圖2解析解析根據(jù)右手定則可判斷,線圈中的電流方向是dcba,故通過電阻R的電流是自下而上.答案
6、答案自下而上答案解析(2)寫出線圈轉(zhuǎn)動過程中感應電動勢的瞬時值表達式.解析解析從中性面開始計時,感應電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化,且最大感應電動勢EmnBL1L2,所以感應電動勢的瞬時值表達式enBL1L2sin t.答案解析答案答案enBL1L2sin t(3)求線圈從t0時所處的位置開始到轉(zhuǎn)過90的過程中的平均感應電動勢.解析解析由法拉第電磁感應定律有答案解析(4)求線圈從t0時所處的位置開始轉(zhuǎn)過60時電路中的瞬時電流.解析解析由閉合電路歐姆定律有答案解析(5)求線圈轉(zhuǎn)動一個周期內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量.答案解析線圈轉(zhuǎn)動一個周期內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量達標檢測1.(交變電流有效值的計算交變電流有效值
7、的計算)如圖3所示的電流通過圖中的電阻R,則理想交流電流表的示數(shù)為答案解析123圖3123A.電路中交變電流的頻率為0.25 HzB.交變電流的瞬時值表達式為i sin 50tC.電阻消耗的電功率為2.5 WD.用理想交流電壓表測得電阻兩端的電壓為5 V2.(交變電流圖像的應用交變電流圖像的應用)將阻值為5 的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上,電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖4所示.下列說法中正確的是答案123圖4解析123解析解析由題意可知,感應電動勢的最大值為EmaxBS4 V.3.(交變電流交變電流“四值四值”的計算和應用的計算和應用)如圖5所示,有一單匝閉合的正方形線圈,邊長為20 cm,線圈繞垂直磁場的OO軸在B1.0 T的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,角速度為100 rad/s,若已知線圈電阻為1,求:(1)感應電動勢的最大值;圖5答案解析123答案答案4 V答案解析123答案答案2.55 V答案解析123答案答案0.13 J解析解析線圈中感應電流的有效值為所以在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的熱量為QI2Rt0.13 J.答案解析123答案答案0.04 C所以在轉(zhuǎn)動過程中流過線圈某橫截面的電荷量為