(课件)第3章 交流电 章末综合提升-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)

第三章　交变电流 章末综合提升 1 巩固层｜知识整合 01 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 2 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 提升层｜题型探究 02 主题1　交变电流的四值及其应用 主题2　变压器问题解题思路分析 主题3　远距离输电问题 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 4 主题1　交变电流的四值及其应用 1．瞬时值：它反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交变电流瞬时值表达式为e＝Emsinωt，i＝Imsinωt，应当注意以上两个表达形式必须从中性面开始计时。 2．最大值：它是瞬时值的最大值，它反映的是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，Em＝NBSω(转轴垂直于磁感线)。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。 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 3．有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫作这一交流的有效值。正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是U＝Em，I＝Im。对于非正弦交变电流的有效值，以上关系不成立，应根据定义来求。通常所说的交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指有效值。用电器上所标电压、电流值也是指有效值。在计算交变电流通过导体产生热量、电功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值。 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 4．平均值：它是指交变电流图像中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。其量值可用法拉第电磁感应定律＝n·来求。计算平均值切忌用算术平均法，即＝求解，平均值不等于有效值。 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 【典例1】　如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝T，电表均为理想交流电表，当线圈以300r/min的转速绕垂直于磁场的轴匀速旋转时。 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值 [解析]　e＝Emsinωt＝NBS·2πfsin(2πft)＝100××0.05×2π×sin (V)＝50sin10πt(V)。 [答案]　e＝50sin10πt(V)　 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 (2)在(1)的条件下线圈转动s时感应电动势的瞬时值多大？ [解析]　当t＝s时，e＝50sinV≈43.3V。 [答案]　43.3V 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 (3)电路中电压表和电流表的示数各是多少？ [解析]　电动势的有效值E＝＝V≈35.4V， 电流表的示数I＝＝A＝3.54A， 电压表的示数U＝IR＝3.54×9V＝31.86V。 [答案]　31.86V　3.54A　 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 (4)从中性面开始计时，经s通过电阻R的电荷量是多少？ [解析]　s内线圈转过的角度θ＝ωt＝×2π×＝， 该过程中，ΔΦ＝BS－BScosθ＝BS， 由＝＝＝， 得q＝＝＝C＝C。 [答案]　C 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 主题2　变压器问题解题思路分析 1．理想变压器的变压原理问题 对于磁感线回路唯一的“□”形变压器，当原线圈中磁通量变化时，整个闭合铁芯中，处处相等，而对于磁感线回路不唯一的如“ ”形变压器。不同位置可能不同，此时有＝＋。 主题1　交变电流的四值及其应用 巩固层｜知识整合 提升层｜题型探究 章末综合测评 2．理想变压器的动态分析问题 首先应明确“不变量”和“变化量”，对变化量要把握它们之间的制约关系，依据程序分析的思想，从主动变化量开始，根据制约关系从前到后或从后到前逐一分析各物理量的变化情况。 (1)首先明确变压器各物理量间的制约关系。变压器原、副线圈匝数n1、n2确定，U1决定了U2，与输出端有无负载、负载大小无关，也与变压器有无其他副线圈无关。U2与负载电阻R，决定了输出电流I2的大小，输出功率P2决定输入功率P1，P1＝U1I1，从而决定I1大小。 (2)分清动态变化中哪个量变化，结合串、并联电路的特点，欧姆定律及变压器各物理量间因果关系依次确定。