第3章 交变电流与远距离输电 章末总结-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课件PPT（鲁科版）

章末总结 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 专题一　交变电流“四值”的理解与计算 [例1] 如图为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图,其矩形线圈的长度为L1,宽度为L2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈沿逆时针方向转动,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直。 (1)求线圈经过图示位置时,通过电阻R的感应电流的方向; 解析:(1)根据右手定则判断可知,线圈中的电流方向是 d→c→b→a,故通过电阻R的电流是自下而上。 答案:(1)自下而上 [例1] 如图为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图,其矩形线圈的长度为L1,宽度为L2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈沿逆时针方向转动,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直。 (2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式; 解析:(2)从中性面开始计时,感应电动势随时间按正弦规律变化,且最大值Em=nBL1L2ω,所以感应电动势的瞬时值表达式e=nBL1L2ωsin ωt。 答案:(2)e=nBL1L2ωsin ωt [例1] 如图为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图,其矩形线圈的长度为L1,宽度为L2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈沿逆时针方向转动,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直。 (3)求线圈从t=0时所处的位置开始到转过90°的过程中的平均感应电动势; [例1] 如图为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图,其矩形线圈的长度为L1,宽度为L2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈沿逆时针方向转动,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直。 (4)求线圈从t=0时所处的位置开始转过60°时电路中的瞬时电流; [例1] 如图为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图,其矩形线圈的长度为L1,宽度为L2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈沿逆时针方向转动,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直。 (5)求线圈转动一个周期内电阻R上产生的热量。 (1)瞬时值:它反映不同时刻交变电流的大小和方向,表达式e=Emsin ωt, u=Umsin ωt,i=Imsin ωt对应线圈从中性面开始计时。 (2)最大值:电动势、电压或电流变化过程中的最大值,它表示交变电流大小的变化范围,当线圈平面跟磁感线平行时,交流电动势最大且为Em=nBSω。电容器接在交流电路中,则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值。 C A.刚开始转动时线圈中感应电流方向为abcd B.用该交流发电机给电磁打点计时器供电时,打点的时间间隔为0.02 s C.该电路的路端电压有效值为5.4 V D.如果将电阻R换成标有“6 V　3 W”字样的小灯泡,小灯泡能正常工作 专题二　含变压器电路的动态分析 [例2] 如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表,开关S断开。下列说法正确的是(　 　) A.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电压表V示数变大 C.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电流表A1示数变大 D.若闭合开关S,则电流表A1、A2示数均变大 B 解析:当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,接入电路的阻值变大,而变压器副线圈两端电压不变,则副线圈中的电流减小,变压器的输出功率变小,输入功率减小,电流表A1示数变小,R1消耗的功率及其两端电压均变小,故电压表的示数变大,选项A、C错误,B正确;若闭合开关S,副线圈电路中总电阻减小,副线圈中的电流变大,R1两端电压变大,R2两端电压减小,电流表A2示数减小,原线圈中的电流变大,电流表A1示数变大,选项D错误。 (1)匝数比不变、负载电阻改变的情况(如图甲所示) ②当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1,故I1发生变化。 ③I2变化引起P2变化,P1=P2,故P1发生变化。 (2)匝数比改变(如n2变化)、负载电阻不变的情况(如图乙所示) ②R不变