高中物理选修3-2复习提纲第五章-交变电流(人教版).docVIP

等效思维方法是将一个复杂的物理问题简化、等效为一个熟知的物理模型或问题的方法，也是物理学中研究问题的基本方法，是物理学中转化观点的具体体现。本章在理解很多问题是都会用到这样的思维方法。本章重点在于对交流电的理解，以及对其产生影响的因素。 知识构建： 新知归纳： 一、交变电流： ●直流电：方向不随时间做周期性变化的电流。 ●交变电流：大小和方向均随时间做周期性变化的电流。 ●正弦交流电：按正弦规律变化的交流电叫做正弦交流。 ●电动势e随时间变化的规律是： ●通过电阻R的电压为： ●感应电动势最大值: 二、描述交变电流的物理量: ●周期和频率: 交流完成一次周期性变化所需的时间,单位是秒，周期越大，交流变化越慢。 频率:交流在一秒内完成周期性变化的次数。 ●? 峰值和有效值: 峰值：交变电流的最大值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。 有效值:让交流和恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，而这个恒定电流的电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做这个交变电流的有效值。 ●有效值的意义：交流电路中除计算通过导体截面的电荷量外，一切计算都要用有效值，例如电功、电功率、电热、电热功率，以及与其他形式的能的转化、各种用电器铭牌上的标称值等等，在交流电路中的各种仪表的读数都是有效值，例如电流表、电压表、功率表、电能表等。 三、电感和电容对交变电流的影响： ●电感对交变电流的阻碍作用： 感抗:电感对交流电阻碍作用叫做感抗。 感抗产生的原因：交流电通过线圈时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是在阻碍原电流的变化。 感抗的决定因素：由导体本身的自感系数和交流的频率决定。 高频扼流圈：自感系数很小，它具有通低频，通直流，阻高频的特点。 低频扼流圈：自感系数比较大，它具有通直流，组交流的特点。 ●? 电容器对交变电流的阻碍作用： 容抗：电容对电流的阻碍作用叫容抗。 容抗的决定因素：由电容的大小和交流的频率决定。 电容在电路中的作用：通交流，阻直流，通高频，阻低频。 四、变压器： ●变压器的工作原理：变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。 ●理想变压器的理想化条件及其规律： 在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势， 根据法拉第电磁感应定律有：， 由此便可得理想变压器的电压变化规律为： 理想变压器有P1=P2(而P1=I1U1，P2=I2U2) 于是又得理想变压器的电流变化规律为： ●? 理想变压器的性质： ①理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗。 ②理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式。 ③熟记两个基本公式： Ⅰ、，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。 Ⅱ、P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。 ④原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等。 ⑤原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样 ⑥公式，中，当原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值。 特别引起注意的是： ①只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有： ②变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到：，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。 ③当副线圈中有二个以上线圈同时工作时，U1/U2/U3=n1/n2/n3，但电流不可，此情况必须用原副线圈功率相等来求电流。 ④变压器可以使输出电压升高或降低，但不可能使输出功率变大．假若是理想变压器．输出功率也不可能减少。 ⑤通常说的增大输出端负载，可理解为负载电阻减小；同理加大负载电阻可理解为减小负载。 ●? 几种常用的变压器： ①自耦变压器： 图是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压。 调压变压器:就是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB之间加上输入电压U1。移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。 ②互感器：互感器也是一种变压器。 交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量