第三章 交变电流 章末素养提升（课件 学案，共2份）粤教版（2019）选择性必修 第二册

章末素养提升 物理观念 交变电流 的产生和 描述 （1）产生：闭合线圈在匀强磁场中绕　　　　　　　　　　匀速转动 （2）交变电流的四值 ①瞬时值：e=　　　　　　　 i=　　　　　　　　（从线圈位于中性面开始计时） ②峰值：Em=　　　 ③有效值：U=，I=（只适用于正弦式交变电流） ④平均值：=n，=　　　 变压器 =，I1n1=I2n2，P1=P2（只有一个副线圈时） 远距离 输电 1.输电线路上的功率损耗：ΔP=I2R线，电压损耗：ΔU=IR线，在输电导线电阻不变的条件下，要减少电能损耗，可通过提高输电　　　　以减小输电　　　　 2.基本原理：先用升压变压器升压到几百千伏后再向远距离输送，到达用户地区再通过降压变压器进行降压 科学思维 1.会用右手定则和法拉第电磁感应定律得出正弦式交变电流的方向和大小 2.会根据电流的热效应计算有效值 3.会推导理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系 科学探究 通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系 科学态度 与责任 通过实验，养成安全操作、严谨认真、实事求是的科学态度；通过高压输电的学习，了解我国电网事业的高速发展 例1　如图（a）所示，两个单匝矩形线圈分别放入匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'转动，两个线圈的转速不同，穿过两线圈的磁通量随时间分别按图（b）中图线甲、乙的规律变化，则（　　） A.图线甲对应线圈在t=0时产生的感应电动势最大 B.图线乙对应的线圈，1 s内交变电流的方向改变5次 C.图线甲、乙对应的线圈在t=0.2 s时，线圈平面均垂直于磁感线 D.图线甲、乙对应的线圈转速之比为5∶4 例2　（2022·广东卷）如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A.两线圈产生的电动势的有效值相等 B.两线圈产生的交变电流频率相等 C.两线圈产生的电动势同时达到最大值 D.两电阻消耗的电功率相等 例3　如图甲所示电路，已知电阻R1=R2=R，和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，UAB>0）。由此可知（　　） A.在A、B之间所加的交变电压的周期为2 s B.在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u=20sin 50πt V C.加在R1上的电压的有效值为10 V D.加在R2上的电压的有效值为5 V 例4　（多选）如图甲所示，自耦变压器的原线圈与N匝、半径为r的圆形线圈（图中未画全）相连，副线圈与定值电阻R构成闭合回路，图示位置副线圈的匝数为原线圈匝数的。圆形线圈内有垂直线圈平面的磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向里为正方向）。不考虑电阻随温度的变化以及线圈的电阻，下列说法正确的是（　　） A.滑片P在图甲所示位置时，定值电阻两端的最大电压为 B.滑片P在图甲所示位置时，定值电阻消耗的电功率为 C.若磁感应强度的变化周期减小，则变压器的输出功率将增大 D.若自耦变压器的滑片P顺时针转动，则通过原线圈的电流增大 例5　（多选）“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20∶1和1∶20，各互感器和电表均为理想状态，则下列说法正确的是（　　） A.电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用 B.若电压表的示数为200 V，电流表的示数为5 A，则线路输送电 ... ...