高中物理第5章交变电流13变压器习题课件新人教版选修32
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人教版高中物理选修32 第五章 交变电流 课件
A
C．U2变小，U3变小
D．U2变小，U4变大
课堂小结
一、复习了交变电流的有关知识； 二、学会了电路的动态分析问题； 三、理顺了电能输送的复杂问题。
如图所示是一交变电流的i－t图象，则该交
变电流的有效值为(
)
2 30 A 3
3、交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平 均值
（1）瞬时值 iImsint
Im
Em R
（2）峰值 瞬时值 i 的最大值Im
（3）有效值 I I m
2
WUIt PUI Q I 2Rt
（4）平均值 I E
R
Rt
电量
qIt
R
二. 变压器的特点与规律
1、变压器的特点
I1
∽ U1
n1 n2
I2 U2 ∽
2、变压器教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
一. 交变电流的描述
1、交变电流的特点
高中物理第五章交变电流本章整合课件新人教选修3_2
A.
������������ 2������������
������������
B. ������������
C.
������������ 2������
������������
D. ������
专题一 专题二 专题三
点拨:q=
������·Δt,而������
=
������ ������
。
解析:
I=
������������������ ������
和F=BIl
解得
F=
������2������2 ������
2������������-
2������ ������
。
答案:
������2������2 ������
2������������-
2������ ������
专题一 专题二 专题三
专题一 专题二 专题三
【例题1】 一电容器两端允许加的直流电压最大值是260 V,能否 将它接在按正弦规律变化的交流电压为220 V的电路中?
点拨:电容器工作时加在它两端电压的最大值不能超过它的耐压 值。
解析:题中所述的220 V交流电压是指有效值,其最大值为 Umax=220 2 V≈311 V>260 V,故不能将该电容器接在按正弦规律 变化的电压有效值为220 V的电路中,否则该电容器将会被击穿。
专题一 专题二 专题三
点拨:本题既不能用电流的有效值求解,也不能用电流的平均值
求解,而是用ab边到最低位置时的瞬时电流值求解。
解析:由能量守恒,在t时间内ab杆重力势能的减少量最后转化为
它到达最低点的动能和全过程中框中产生的焦耳热,即
mgl=
人教版高中物理选修3—2第五章交变电流-变压器(18张)-PPT优秀课件
3：理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2，电压为 U1、U2，功率为P1、P2，关于它们的关系，正确的
是 （C ）
A.I2由I1决定 C.P1由P2决定
B.U2与负载有关 D.U1由U2决定
人教版高中物理选修3—2第五章交变 电流第4 节：变 压器( 共18张P PT)【P PT优秀 课件】 -精美 版
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4：一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下 列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍
（ D）
A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍 B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍 C.负载电阻变为原来的2倍 D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍
人教版高中物理选修3—2
照明灯电压------220伏
机床上照明灯------36伏
半导体收音机电源电压不超过10伏
大型发电机交流电压------几万伏
远距离输电------几十万伏
电视机显像管却需要10000V以上电压
交流便于改变电压，以适应各种不同的需要
变压器就是改变交流电压的设备
1.示意图
电流互感器
使用时把原线圈与 电路串联，原线圈匝数 少于副线圈匝数
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互感器的区分技巧
(1)电压互感器是降压变压器，据
U1 n1 U 2 n2
，知n1>n2。
电流互感器是升压变压器，据
版高中物理第五章交变电流5.1交变电流课件新人教版选修3_2
(3)线圈从中性面位置开始转过 30°时， 感应电动势的瞬时值是多大？
解 析 ： (1) 交 变 电 流 电 动 势 的 峰 值 为 Em ＝ nBSω ＝ 10×0.5×0.22×10π V＝6.28 V
电流的峰值为 Im＝ERm＝6.28 A. (2)从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为 e＝Emsinωt＝6.28sin10πt V. (3)线圈从中性面位置开始转过 30°，感应电动势的瞬时值 e＝ Emsin30°＝3.14 V. 答案：(1)6.28 V 6.28 A (2)e＝6.28sin10πt V (3)3.14 V
答案：ACD
[变式训练]
(揭阳高二检测)(多选)如图是交流发电机的示意图，图甲到图丁 分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场 方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中 电路中有电流的位置是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
解析：线圈转动中感应电流时刻在变化，位于中性面位置时磁 通量最大，但感应电流最小，等于零．位于与中性面垂直位置时， 磁通量最小，但磁通量的变化率最大，感应电流最大，故选项 B、 D 正确，A、C 错误．
3．中性面：线圈平面与磁场垂直的位置．
三、交变电流的变化规律
阅读教材第 32～33 页“交变电流的变化规律”部分，回答下列问
题.
1．正弦式交变电流
(1)定义：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流．
(2)函数和图象
函数
图象
瞬时电动势：e＝Emsinωt
瞬时电压：u＝Umsinωt
瞬时电流：i＝Imsinωt
例 2 有一个正方形线圈的匝数为 10 匝，边长为 20 cm，线圈
总电阻为 1 Ω，线圈绕 OO′轴以 10π rad/s 的角速度匀速转动．如 图所示，匀强磁场的磁感应强度为 0.5 T，问：
解 析 ： (1) 交 变 电 流 电 动 势 的 峰 值 为 Em ＝ nBSω ＝ 10×0.5×0.22×10π V＝6.28 V
电流的峰值为 Im＝ERm＝6.28 A. (2)从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为 e＝Emsinωt＝6.28sin10πt V. (3)线圈从中性面位置开始转过 30°，感应电动势的瞬时值 e＝ Emsin30°＝3.14 V. 答案：(1)6.28 V 6.28 A (2)e＝6.28sin10πt V (3)3.14 V
答案：ACD
[变式训练]
(揭阳高二检测)(多选)如图是交流发电机的示意图，图甲到图丁 分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场 方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中 电路中有电流的位置是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
解析：线圈转动中感应电流时刻在变化，位于中性面位置时磁 通量最大，但感应电流最小，等于零．位于与中性面垂直位置时， 磁通量最小，但磁通量的变化率最大，感应电流最大，故选项 B、 D 正确，A、C 错误．
3．中性面：线圈平面与磁场垂直的位置．
三、交变电流的变化规律
阅读教材第 32～33 页“交变电流的变化规律”部分，回答下列问
题.
1．正弦式交变电流
(1)定义：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流．
(2)函数和图象
函数
图象
瞬时电动势：e＝Emsinωt
瞬时电压：u＝Umsinωt
瞬时电流：i＝Imsinωt
例 2 有一个正方形线圈的匝数为 10 匝，边长为 20 cm，线圈
总电阻为 1 Ω，线圈绕 OO′轴以 10π rad/s 的角速度匀速转动．如 图所示，匀强磁场的磁感应强度为 0.5 T，问：
高中物理 5.11变压器课件 新人教版选修3-2
故原线圈的输入功率减小，C 错误；当 S1 换接到 2 后，副线圈 的负载仅是电阻 R，故 P＝uR22＝2402 W＝0.8 W，D 正确．
6．(1)0.98 A (2)180 W 解析：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为 U1、U2、I1、 I2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率， 则 U1I1＝U2I2 当 I2＝12 mA 时，I1 即为熔断电流，I1＝UU21I2＝0.98 A (2)当副线圈电流为 I2′＝10 mA 时，变压器的输入功率为 P1，所以 P1＝P2＝I2′U2＝180 W.
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
A．开关接通后，氖泡的发光频率为 100 Hz B．开关接通后，电压表的示数为 100 V C．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
5．(多选)如图所示，MN 和 PQ 为两光滑的电阻不计的水 平金属导轨，N、Q 接理想变压器，理想变压器的输出端接电 阻元件 R、电容元件 C，导轨上垂直放置一金属棒 ab.今在水平 导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是 (IR、IC 均为有效值)( )
2．D 由题意nn12＝2620，nn2′1 ＝23200，将 n2＝30 匝代入得 n2′＝150 匝，则副线圈应增加 Δn＝120 匝．
3．D 由图象可知原线圈输入电压的最大值：Um＝311 V, T ＝2×10－2 s，则原线圈输入电压的有效值：U1＝U2m＝220 V, f ＝T1＝2×110－2 s＝50 Hz，选项 A 错误．由UU12＝nn12可得：U2＝nn21U1 ＝22 V，B 错误．P 向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈 输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大， 而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C 错误．P 向 右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变 压器的输出功率增加，D 正确．
人教版高中物理选修3-2第五章变压器课件(16页)-PPT优秀课件
使用时把原线圈与电 路串联，原线圈匝数少 于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
课堂练习
1、一台理想变压器原线圈的匝 数为4400匝,与220V的电源相连, 当副线圈接入额定电压为36V的 灯泡时,能够正常发光.则变压器副
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
3、互感器 分类：电压互感器和电流互感器
使用时把原线圈与电 路并联，原线圈匝数多 于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
副线圈回路有： E2=U2+I2r2 ≈U2
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2，则：
U 1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀 速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的
示数12mA,则电流表A2的示数为( B ) A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
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1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2
第五章交变电流(变压器专题复习)课件(人教版选修3-2)
解析：由UU12＝nn12，得：因 U1＝220 V，所以电压表示数 为 U2＝22 V，其大小并不随输入电压的变化而变化，故 C 正确．
答案：C
4．钳形电流表的外形和结构如图10－2－5(a)所示，图(a)
中电流表的读数为1.2 A．图(b)中用同一电缆线绕了3
匝，则
()
A．这种电流表能测直流电流，图(b)的读数为2.4 A B．这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为0.4 A C．这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为3.6 A D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图(b)
5．某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通 过理想变压器后向80 km远处供电．已知输电导线的 电阻率为ρ＝2.4×10－8 Ω·m，导线横截面积为 1.5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功率的 4%.求： (1)升压变压器的输出电压． (2)输电线路上的电压损失．
解析：(1)导线电阻 r＝ρ2Sl＝2.4×10－8×21×.58×0×101－043 Ω ＝25.6 Ω，输电线路损失功率为输出功率的 4%，则 4%P ＝I2r，代入数据得：I＝125 A．由 P 入＝P 出及 P＝UI 得： 输出电压 U＝PI ＝112057 V＝8×104 V. (2)输电线路上电压损失 U′＝Ir＝125×25.6 V＝3.2×103 V.
答案：B
3．如图 10－2－4 所示，一理想变压器原、副线圈匝数之
比 n1∶n2＝10∶1，在原线圈 ab 两端加上电压为 220 2
sin100πt V 的正弦交变电流，当原线圈中 ab 两端的电
压为 100 V 的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读
数为
()
A．220 V C．22 V
高中物理第5章交变电流13变压器习题课件新人教选修3 2
U1＝
51 2
V，若磁通量无
损失，则根据Un11＝Un22得 U2＝512×280000 V＝9.0 V．因铁芯不是闭
A．1 100 匝，360 匝 C．2 200 匝，180 匝
B．1 100 匝，180 匝 D．2 200 匝，360 匝
解析：对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得 n1＝
n3U1 U3
＝
5×220＝ 1
1
100
匝，同理，变压器烧坏前，
n2
＝
n1U2＝ U1
1 10202×0 36＝180 匝，B 项正确．
解析：通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的， 由 于面积 S 不变，故磁通量 Φ 变化，A 项错误；因理想变压器无 漏磁，故 B 项错误；由互感现象知 C 项正确；原线圈中的电能 转化为磁场能又转化为电能， 原副线圈通过磁场联系在一起， 故 D 项错误．
答案：C
2．(多选题)理想变压器原、副线圈匝数比为 10∶1，以下说 法中正确的是 ( )
A．保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表的读数变 大
B．保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表的读数变 小
C．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变 大
D．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变 小
解析：保持
Q
的位置不动，副线圈匝数不变，由 U1＝n1知 U2 n2
答案：BCD
8. 如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数 n1 ＝800 匝和 n2 ＝200 匝的两个线圈，上线圈两端与 u ＝51sin314t V 的交流电 源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能 是( )