2019-2020学年粤教版高中物理选修3-2（课件+教师用书+课时分层作业）：第2章 章末复习课 (2份打包)

[体系构建] [核心速填] 1．正弦交变电流 (1)产生：矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动． (2)描述 ①瞬时值e＝Emsin_ωt或e＝Emcos ωt. ②峰值Em＝NBSω. ③有效值E＝.，U＝，I＝ ④周期与频率的关系：T＝. 2．阻碍交变电流的器件 (1)线圈的感抗随线圈的自感系数和交变电流频率的增大而增大． (2)电容器的容抗随电容器的电容和交变电流的频率的增大而减小． 3．理想变压器 (1)理想变压器的原理是互感现象． (2)电压与匝数的关系：＝….＝＝ (3)电流与匝数的关系：只有一个副线圈时：；有多个副线圈时：I1n1＝I2n2＋I3n3＋….＝ 4．远距离输电 (1)电压损失：ΔU＝Ir线． (2)电功率损失：ΔP＝I2r线． 交变电流的四值对比 物理量 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 从线圈位于中性面位置时开始计时： e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt 计算线圈某一时刻的受力情况 最大值 最大的瞬时值 Em＝NBSω Im＝ 确定用电器的耐压值 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 对正(余)弦交变电流有： E＝ U＝ I＝ (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电气设备标注的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值 交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值 ＝n ＝ 计算通过电路截面的电荷量 注意：(1)计算有效值时一般选取交变电流的一个周期进行计算．非正弦交变电流的有效值要根据电流的热效应进行等效计算． (2)交变电流的有效值和电流的方向无关；交变电流的平均值是根据法拉第电磁感应定律计算的，与交变电流的方向、所选取的时间段有关．＝n 【例1】　如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计．求： (1)从图示位置起转过转的时间内负载电阻R上产生的热量； (2)从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量； (3)电流表的示数． 思路点拨：①求转的时间R产生热量应用有效值求解． ②应用q＝n求电荷量．③电流表示数为有效值． [解析]　线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流． 此交变电动势的最大值为 Em＝BSω＝B··2πn＝π2Bnr2. (1)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的有效值为 E＝＝ 电阻R上产生的热量Q＝.＝· (2)在线圈从图示位置转过＝转的时间内，电动势的平均值为 通过R的电荷量q＝.＝·Δt＝·Δt＝ (3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E′，由有效值的定义得T，解得E′＝＝· 故电流表的示数为I＝.＝ [答案]　(1)　(3)　(2) [一语通关]　 交变电流问题中求焦耳热或电功率应用交流电的有效值计算；求一段时间的电荷量应用平均值计算. 1．(多选)一个单匝的线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列判断正确的是(　　) A．在A、C时刻线圈通过中性面 B．在t＝时刻线圈与磁感线的夹角为60° C．电动势的有效值与平均值相等都是 D．磁场的磁感应强度为B＝ BD　[中性面处电动势为零，选项A错误．在t＝，选项D正确．]，即B＝；二者概念不同，选项C错误．Em＝BSω，ω＝，平均值为E＝时刻线圈转过了30°，也就是与磁感线的夹角为60°，选项B正确．电动势的有效值为 理想变压器的分析 1.电压思路 变压器原、副线圈的电压之比为＝…＝＝；当变压器有多个副线圈时，＝ 2．功率思路 理想变压器的输入、输出功率为P入＝P出，即P1＝P2；当变压器有多个副线圈时，P1＝P2＋P3＋… 3．电流思路 由I＝.＝知，当变压器有多个副线圈时n1I1＝n2I2＋n3I3＋…，对只有一个副线圈的变压器才有 4．制约思路(变压器动态问题) (1)电压制约 当变压器原、副线圈的匝数比(.)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2＝ (2)电流制约 当变压器原、副线圈的匝数比，可简述为“副制约原”．一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝ (3)负载制约 ①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定， P2＝P负1＋P负2＋… ②变压器副线圈中的电流I2由用户负载电阻R2确定，I2＝. ③总功率P总＝P线＋P2. 【例2】　某同学自制变压器，原线圈匝数为n1，在做副线圈时，将导线ab对折后并在一起，在铁芯上绕n2圈，从导线对折处引出一个接头c，连成如图所示电路．S为单刀