高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 交变电流背景图ppt课件

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专题一　交变电流“四值”的区分方法1.峰值峰值是指交变电流在变化过程中电动势、电压、电流所能达到的最大值.当线圈平面与磁感应强度B的方向平行时,感应电动势最大,Em=nBSω.Em的大小与线圈的形状、旋转的转轴位置无关.2.有效值交变电流随时间做周期性变化,要描述交变电流的效果,需要找一个与之相对应的直流,让交变电流和这一直流通过一相同的电阻,如果在相等时间内它们具有相同的热效应,那么描述这一直流的电流、电压即为交变电流的电流、电压的有效值.
4.瞬时值瞬时值反映的是交变电流某物理量在某一时刻的大小.求发电机某一时刻的电动势、电流、输出功率以及用电器某一时刻电压、电流、消耗功率等常用瞬时值.
【典例1】 如图所示,线圈abcd的面积是0.05 m2,共100匝;线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度B为 T,当线圈以300 r/min的转速匀速转动时,求:
〚思路探究〛 求电压表示数的分析思路是什么?答案:先求Em,再求有效值E,由闭合电路欧姆定律求出电流的有效值,由U=IR求出电压的有效值.
计算电功、电功率、电热用有效值;计算电荷量用平均值;交流电压表、电流表用有效值.
〚针对训练1-1〛 如图所示,在B=0.5 T的匀强磁场中,有一个n=100匝的矩形线圈,边长L1=0.1 m,L2=0.2 m,线圈从图中位置开始绕中心轴OO′以角速度ω=314 rad/s逆时针方向匀速转动(从上往下看),求:
(1)线圈中产生的感应电动势的峰值和有效值;(2)线圈转过 周过程中感应电动势的平均值;(3)线圈转过30°时感应电动势的瞬时值.
答案:(1)314 V　222 V　(2)200 V　(3)272 V
专题二　理想变压器的分析
(2)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.
【典例2】 (多选)如图所示,T为理想变压器,A1、A2为理想交流电流表,V1、V2为理想交流电压表,R1、R2、R3为电阻,原线圈两端接电压一定的正弦交流电,当开关S闭合时,各交流电表的示数变化情况应是(　　)A.电压表V1读数变小B.电压表V2读数变大C.电流表A1读数变大D.电流表A2读数变小
〚思路探究〛 判断电表示数变化的分析思路是什么?答案:由S闭合确定总电阻的变化,依次判断副线圈中电流的变化、UR1的变化、V1的示数变化、输出功率的变化、输入功率的变化以及A1示数的变化情况.解析:开关S闭合时,V2示数不变,R总变小,副线圈电流I2变大,即A2示数变大,输出功率变大,对理想变压器P入=P出,A1示数也变大,因为V2示数不变,UR1变大,则V1示数变小,故选项A、C正确.答案:AC
〚针对训练2-1〛 (多选)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是(　　)A.P向下滑动时,灯L变亮B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
1.(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示.下列说法正确的是(　 　)
2.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压(　 　)A.降低2 V B.增加2 VC.降低200 VD.增加200 V
3.我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms.假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.67×10-11 N·m2/kg2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为(　 　)A.5×109 kg/m3 B.5×1012 kg/m3C.5×1015 kg/m3 D.5×1018 kg/m3