專題十一交流電路的分析與計算編輯ppt編輯ppt一、交流電最大值、有效值和平均值的應(yīng)用1.在考慮電容器的耐壓值時，應(yīng)根據(jù)交流電的最大值分析.2.求電功、電功率、焦耳熱以及保險絲的熔斷電流等物理量時，要用有效值計算.3.求一段時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時要用平均值，取

編輯ppt(1)求電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電量大小時要用電流的平均值，不能用有效值.(2)有效值是對能量的平均結(jié)果，平均值是對時間的平均結(jié)果.編輯ppt二、理想變壓器的基本關(guān)系及各量的決定關(guān)系1.理想變壓器基本關(guān)系(1)電壓比：2.原、副線圈中各量的因果關(guān)系(1)電壓關(guān)系：U1決定U2，(2)電流關(guān)系：I2決定I1，(3)功率關(guān)系：P2決定P1.上述決定關(guān)系是由變壓器的原理及能量守恒確定的.編輯ppt(1)變壓器只對交流電或大小不斷變化的直流電起作用，對恒定電流不起作用.(2)當(dāng)有多個副線圈時，電壓關(guān)系仍滿足U1∶U2∶…∶Un＝n1∶n2∶…∶nn，但電流關(guān)系I1∶I2≠n2∶n1或I1∶In≠nn∶n1.編輯ppt例1、理想變壓器的原線圈與電流表串聯(lián)，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過觸頭Q調(diào)節(jié)，在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，如圖7－11所示，則()編輯pptA.Q位置不變，將P向上滑動，U′變大B.Q位置不變，將P向上滑動，電流表的讀數(shù)變大C.P位置不變，將Q向上滑動，電流表的讀數(shù)變大D.P位置不變，將Q向上滑動，變壓器的輸入功率不變編輯ppt[思路點撥]觸頭Q上下移動將改變變壓器副線圈的匝數(shù)，而P上下移動將改變變壓器的負載電阻值.安培表的示數(shù)隨副線圈中的電流變化而變化.編輯ppt[解析]當(dāng)Q的位置不變，將P向上滑動時，U′由原電壓U和匝數(shù)比決定，故其不變，A錯；副線圈上的電流變小，原線圈上的電流也會變小，B錯；當(dāng)P的位置不變，將Q向上滑動時，副線圈兩端的電壓變大，流過的電流也變大，則原線圈的電流也變大，C正確；輸入功率隨輸出功率變大而變大，D錯，答案為C.[答案]

C編輯ppt(1)關(guān)于理想變壓器的動態(tài)分析問題大致有兩種情況：①負載電阻不變，原、副線圈的電壓U1、U2，電流I1、I2，功率P1、P2隨匝數(shù)比變化而變化的情況；②匝數(shù)比不變，上述各量隨負載電阻的變化而變化的情況.(2)解決此類問題需注意以下兩點：①抓住變量與不變量；②搞清各物理量之間的相互制約的關(guān)系.編輯ppt例2、如圖7－12所示，理想變壓器的原線圈接交流高壓電，降壓后通過一段電阻不可忽略的線路接用電器.開關(guān)S原來閉合，且R1＝R2，現(xiàn)將S斷開，若輸入電壓不變，那么接在R1兩端的理想交流電壓表的示數(shù)U、理想交流電流表的示數(shù)I和用電器R1上的功率P1的變化情況將分別是()編輯pptA.U增大，I增大，P1增大B.U增大，I減小，P1增大C.U減小，I減小，P1減小D.U減小，I增大，P1減小編輯ppt解析：因變壓器的輸入電壓U1不變，故變壓器的輸出電壓U2也不變，當(dāng)S斷開后，負載電阻變大，副線圈電流I2變小，導(dǎo)線上電壓降變小，因此電壓表示數(shù)U變大，R1上的功率P1＝也變大，由I1U1＝I2U2，I2變小，可知I1也變小，即電流表示數(shù)I變小，故只有B正確.答案：B編輯ppt例3、如7－13甲所示，一個矩形線圈abcd放置在磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場中，磁場只分布在bc的左側(cè)，線圈以bc為軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，圖中ad邊正垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動，外部電路中有一個負載電阻，阻值為R，電路中的電流表是理想電流表，電路中其他電阻不計，已知ab＝L1，bc＝L2，求：編輯ppt編輯ppt(1)以abcda為電流的正方向，從圖示位置開始計時，在圖乙中畫出線圈中產(chǎn)生的電流隨時間變化的圖象；(2)從圖示位置(此時線圈平面與磁感線垂直)起轉(zhuǎn)過圈的時間內(nèi)，負載電阻R上產(chǎn)生的熱量；(3)從圖示位置起轉(zhuǎn)過圈的時間內(nèi)，通過負載電阻R上的電荷量；(4)線圈在連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù).編輯ppt[思路點撥]解答本題時應(yīng)注意以下幾點：(1)線圈在勻強磁場中以bc為軸勻速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生正弦交流電.(2)線圈ad邊在磁場外的半個周期內(nèi)，線圈中無電流.編輯ppt

[解析](1)線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動時，在電路中產(chǎn)生交變電流，電流的方向根據(jù)楞次定律判斷出來.線圈中產(chǎn)生的電流隨時間變化的圖象如圖7－14所示.編輯ppt編輯ppt編輯ppt(1)本題中線圈產(chǎn)生的電流不是完整的正弦交流電，因此，電流的有效值和最大值之間不滿足I＝.(2)第1個和第4個內(nèi)，線圈中電流的有效值與最大值間的關(guān)系在對應(yīng)的內(nèi)成立.(3)計算感應(yīng)電量時，只能應(yīng)用電流的平均值.編輯ppt例4.電阻R1、R2與交流電源按照圖7－15a方式連接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上開關(guān)S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖b所示.則()編輯ppt編輯ppt編輯ppt例5、如圖7－16甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器。已知通過R1的正弦交流電如圖7－16乙所示，則()編輯pptA.交流電的頻率為0.02HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200C.電阻R2的電功率約為6.67WD.通過R3的電流始終為零編輯ppt編輯ppt例6、某小型水電站的電能輸送示意圖如圖7－20所示.發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器).要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則()編輯pptC.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率編輯ppt解析：根據(jù)變壓器工作原理可知，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有U2＞U3，所以，A正確，B、C不正確.升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率與輸電線損失功率之和，D正確.答案：AD編輯ppt例7、如圖7－24甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100，電阻r＝10Ω