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5交变电流 高中物理 选修3-2第5章 交变电流知识梳理：一 、交变电流的产生过程以及规律应用二、表征正弦交变电流的物理量三、变压器四、电能的输送一 、交变电流的产生过程以及规律应用1．交变电流： 大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。2.正弦交变电流的变化规律和中性面：(1)正弦交变电流的变化规律（线圈在中性面开始计时）磁通量：Φ＝Φm cosωt＝BS cosωt 电动势：e＝Em sinωt＝nBSω sinωt 电压： u＝Um sinωt电流： i＝Im sinωt说明：如果线圈平面与中性面垂直时开始计时，则表达式为余弦函数一 、交变电流的产生过程以及规律应用 (2)中性面——与磁场方向垂直的平面，是假想的一个参考面．线圈平面位于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，而磁通量的变化率为零，产生的感应电动势为零。线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大。线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次。线圈转动一周，两次经过中性面，电流的方向改变两次。二、表征正弦交变电流的物理量1、周期和频率的关系是：2、交变电流的最大值、有效值： 正弦式交变电流的有效值与其相应的最大值间的关系为：二、表征正弦交变电流的物理量 上述的换算关系式仅适用于正弦交流电，对用其他方式产生的交变电流，其有效值与最大值间的关系均须根据有效值的定义作具体分析，计算。 通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表读数；交流电器的额定电压、额定电流，保险丝的熔断电流等都是指有效值。（特例：电容器的耐压值是最大值）三、变压器1、变压器的构造：三、变压器2．理想变压器的物理量之间的规律：⑴电压关系：①理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比，输出电压由输入电压决定。②当n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器。③当n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器。⑵功率关系：P入=P出，理想变压器的输入功率由输出功率决定⑶电流关系： 四、电能的输送1.降低输电损耗的两个途径：（1）减少输电线电阻： ①选用电阻率较小的铜线和铝线； ②增大导线的横截面积。（2）减小输电线中的电流，根据电功率公式： I输=P输/U输， 在保证P输不变的条件下，可以提高输电电压U输。四、电能的输送2. 远距离高压输电的几个基本关系：（1）功率关系：P1＝P2，P3＝P4， P2＝P线＋P3 。（2）电压关系：U2＝U线＋U3 。 AD 课堂练习1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻为不零的负载，在原线圈上输入电压U1不变的交流电，则：A．U1∶U2＝N1∶N2 B．I1∶I2＝N1∶N2C．当I2减小时，I1增大D．当I2减小时，I1减小AC 课堂练习2．如图甲为一火灾报警系统．其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是：A．原线圈输入电压有效值为220VB．副线圈输出电压瞬时值表达式 C．R处出现火情时原线圈电流增大D．R处出现火情时电阻R0的电功率减小BC 课堂练习3．一台理想变压器原、副线圈匝数比n1: n2=10: 1。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个1 0 Ω的电阻，下列说法正确的是：A．原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为1:10B．原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为1:10C．该交流电的频率为50HzD．原线圈电流的有效值是22 ABD 课堂练习4．某正弦交流电的i—t图象如图所示，则该电流的：A．频率f=0. 02 HzB．有效值I= AC．峰值Im= AD．瞬时值表达式AB课堂练习5．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势 ，那么：Ａ．该交变电流的频率是50 HzＢ．当t = 0时，线圈平面恰好位于中性面Ｃ．当t = 0.01s时，e有最大值Ｄ．该交变电流电动势的有效值为 VBD 课堂练习6．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知：A.该交流电电压瞬时值的表达式为B.该交流电的频率为25 Hz C.该交流电的电压的有效值为 V D.若将该交流电加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 WAB 课堂练习7．理想变压器原线圈输入电压,变压器副线圈与一个定值电阻 R = 10Ω相连，变压器原副线圈的匝数n1:n2 =10:1，电压表和电流表均是理想交流表， 下列说法正确的是：A. 输入电压为正弦交变电压,其周期T=0.02sB. 电压表