第五章：交变电流复习课上课用

选修3-2第五章：交变电流

复习课

姚安一中张文洪1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。

2.交变电流的变化规律：⑴方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。⑵大小变化规律-------按正弦规律变化：e=Emsinωti=Imsinωtu=Umsinωt例：一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s。写出感应电动势的瞬时值表达式。答案：e=311Sin100πt(V)

5.1、交变电流3.直流电:电流方向不随时间而改变的电流

4.发电机的基本组成：线圈、磁极三、相位如图5－2－1所示，甲、乙两交流电的表达式分别为：u甲＝Emsinωt；u乙＝Emsin(ωt＋Φ)，其中“________”叫做交变电流的______，Φ是t＝0时的相位，叫做交变电流的________．图5－2－1ωt＋Φ相位初相位

一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图5－2－2所示．由图可知(

)

图5－2－2课堂互动讲练类型一表征交变电流的物理量及其应用例1【答案】

BD三、交变电流的变化规律1．正弦式交变电流的瞬时值表达式i＝_________u＝__________e＝________其中i、u、e分别表示电流、电压、电动势的________，Im、Um、Em分别表示电流、电压、电动势的_______．ImsinωtUmsinωtEmsinωt瞬时值最大值3．几种不同类型的交变电流实际应用中，交变电流有不同的变化规律，常见的有以下几种，如图5－1－2所示．图5－1－21．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是，属于正弦交变电流的是。tiABCDABDA三例题特别提醒：铭牌上表示的和电表测量的都是有效值，电容器所能承受的电压是最大值，要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿．2．下列提到的交变电流，哪一个不是指有效值(

)A．交流电压表读数 B．保险丝熔断电流

C．电容器击穿电压

D．220V交流电压解析：交流电表的读数、保险丝的熔断电流、通常所说的电流、电压都是指交流电的有效值，而电容器的击穿电压是指交流电压的最大值。

答案：C3、有效值：

（1）定义：根据电流的热效应来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。E，U，I即时应用

(即时突破，小试牛刀)1．关于交流电的有效值，正确的说法是(

)A．对于各种交变电流，最大值的平方都等于有效值平方的2倍B．有效值就是交流电在一个周期内的平均值C．交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的D．在交流电路中，交流电流表及交流电压表的读数表示的均为有效值2πf

1.我国生产和生活用交流电的周期T=_____s，频率f=____Hz，角速度ω=_____rad/s，在1s内电流的方向变化____次。0.0250100π100课堂练习1．一交变电流的电压表达式为u＝20sin314tV

，求这个交变电流的电压峰值，周期和频率。答案：20V

0.02s

50Hz例4、07北京17、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则A、通过R1的电流的有效值是1.2AB、R1两端的电压有效值是6VC、通过R2的电流的有效值是1.2AD、R2两端的电压有效值是6VB《基础行》P205真题5第四节变压器几种常见的变压器n1U1原线圈（初级线圈）：跟电源相连，用绝缘线绕成的n2U2副线圈（次级线圈）：跟负载相连，用绝缘线绕成的一、变压器的构造注意：线圈必须绕在铁芯上，铁芯必须是闭合的。互感现象是变压器工作的基础闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。一、变压器的构造

1．构造：

2．示意图

3．电路图中符号二、变压器的工作原理——

互感现象

1、变压器只能改变交流电的电压和电流

2、能量转化：电能→磁场能→电能

3、理想变压器P入＝P出三、理想变压器的变压规律

U1/U2=n1/n2四、理想变压器的变流规律：

I1/I2=n2/n1

小结四、理想变压器的变流规律1.理想变压器输出功率应等于输入功率即:U1I1=U2I2P出=P入

例10、如图所示，变压器为理想变压器，初级有a、b两个接点，次级向负载R供电。三只电表均为交流电表。S为单刀双掷开关。原来S与a接通时，各电表均有一示数。当S与b接通后，各电表的示数变化情况是：（）A、A1、A2和V的示数都增大B、A1、A2和V的示数都变小C、A1、A2的示数增大，V的示数变小D、A1、A2的示数变小，V的示数增大A1~A2baSRVA09江苏6．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有

A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大

D．开关断开后，变压器的输出功率不变《五年高考》P1451AB1803A

练习2、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=__________

，通过原线圈的电流I1=____。(1)U1=220V,U2=36V,U1/U2=n1/n2(2)I2=P2/U2=660/36A,I1/I2=n2/n1或P1=P2=660W,I1=P1/U1AV~R1R2SA.U增大、I增大、PR1增大C.U减小、I减小、PR1减小D.U不变、I减小、PR1不变B.U不变、I减小、PR1

增大

练习3、如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I和用电器上R1的功率PR1将分别（）D

思考：变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系是怎样的？例３、如图是一个理想变压器的电路图，若A、B两点接交流电压U时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为：

A.51B.15C.41D.14n1n2UAB解：设灯泡正常发光的电流为I，则原、副线圈的电流分别为I和4I，如图示。I4I所以原、副线圈的匝数比为415.4、感抗和容抗1.感抗表示电感对交变电流的阻碍作用。特点：

“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”

2．容抗表示电容对交变电流的阻碍作用。特点：“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”

5.5

电能的输送一、变压器的构造

1．示意图

2．符号二、变压器的工作原理：

1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流

2、能量转化：电能→磁场能→电能

3、理想变压器：三、理想变压器的变压、变流规律：四、常用变压器复习回顾

5.4变压器P入＝P出远距离输送电示意图交流高压输电的基本环节

发电站升压变压器高压输电线降压变压器用户发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位二、远距离输电原理图14223UUUURIF用线

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器远距离高压送电1、输电线上的功率损失2、输电效率

例５：在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是（）(A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限(B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减小损失的功率(C)损失的功率与输送电压的二次方成反比(D)损失的功率与输电线上的电压降成反比ABC例６：某发电机输出功率P=100千瓦，发电机端电压U=1000伏，向远距离输电的输电线总电阻R=8欧。现要求输电损耗为5%，用户得到的电压恰好为220伏，则：①画出输电线路的示意图；②求出所用的变压器的原副线圈匝数比。解：线路上损耗的功率为P′=5000W，∵P′=I2

2R,∴电流为I2=25A，线路上的电压为U′=I2R=200V，U2=P/I2=100000/25=4000V,∴n1／n2=U1／U2=1／4U3=U2-U′=3800VU4=220Vn3／n4=U3／U4=190／11U4=220VU1=1000V8ΩU2U3例７：有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．g=9.8m/s2线路上损耗功率为P′=9.8×104W×5％=

4900W，∵P′=I2

2R,∴电流为I2=35A，