搜索
本章优化总结专题归纳整合章末综合检测本章优化总结知识网络构建知识网络构建专题归纳整合交变电流四值的应用1．对交变电流的最大值、有效值、平均值、瞬时值的应用，必须明确它们的概念，会计算最大值、有效值、平均值，写出瞬时值表达式．2．明确什么情况下该用四值中的哪一个(1)在研究电容器的耐压值时，只能用最大值．(2)在研究交变电流做功、电功率及产生的热量时，只能用有效值．(3)在研究交变电流通过导体截面的电荷量时，只能用平均值．(4)在研究某一时刻线圈受到的安培力时，只能用瞬时值．某矩形线圈，长40cm、宽20cm，共50匝，在磁感应强度为0.6T的匀强磁场中，以300转/分绕中心轴OO′匀速转动，如图17－1所示，问：(1)若t＝0时线圈恰在中性面位置，写出感应电动势瞬时值表示式．并求出当t1＝0.025s和t2＝1.125s时感应电动势的瞬时值．例1图17－1(2)从图示位置转动90°过程中感应电动势的平均值是多少？(3)为使线圈匀速转动，每秒钟要提供的机械能是多少？(设线圈电阻为10Ω)【解析】(1)先求出感应电动势的峰值．n＝300r/min＝5r/s，ω＝2πn＝10πrad/sEm＝N·B·ω·S＝50×0.6×10π×0.08V＝75.4V.表达式e＝Emsinωt＝75.4sin10πt.当t1＝0.025s时，e1＝75.4sin10π×0.025V＝75.4×sinπ4V＝75.4×22V＝53.3V.当t1＝1.125s时，e2＝75.4sin10π×1.125V＝75.4×sin5π4V＝75.4×(－22)V＝－53.3V.(2)转过90°的过程中磁通量的变化为ΔΦ＝B·S＝0.6×0.08Wb＝0.048Wb，转过90°所用时间为四分之一周期即Δt＝2πω·14＝120s所以转过90°过程中感应电动势平均值为E＝NΔΦΔt＝50×0.048120V＝48V.(3)求能量应该用有效值E有＝Em2＝53.3V，I＝E有R＝53.310V＝5.33A，每秒提供能量为W＝I·E有·t＝284J.【答案】(1)e＝75.4sin10πt53.3V－53.3V(2)48V(3)284J交流电的图象反映了交变电动势(电流)随时间的变化特征，对正弦交流电来说，我们可以从图象中获取如下信息：1．交流电的周期(T)：一个完整的正弦波对应的时间段，知道了周期便可以算出线圈转动的角速度ω＝2π/T.交流电图象的应用2．交流电的最大值(Em、Im)：图象上的峰值．知道了最大值，便可计算出交变电动势(交变电流)的有效值．e＝Em/2，i＝Im/2.3．任意时刻交流电的瞬时值：图象上每个“点”表示某一时刻交流电的瞬时值．例2如图17－2甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，电阻R＝20Ω，V是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则()图17－2A．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u＝2202·cos(100πt)VB．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u＝2202·cos(50πt)VC．t＝0.005s时，电压表的示数为20VD．t＝0.005s时，电压表的示数为0【解析】由图象可知．交流电压最大值是2202V，周期T＝2×10－2s，所以ω＝2πT＝100πrad/s，交流电压瞬时值表达式u＝2202cos(100πt)V，故A项正确，B项错误；电压表的示数是指有效值，与某一时刻的瞬时值无关．原线圈的电压的有效值U1＝220V，由理想变压器的电压比等于匝数比得：n1n2＝U1U2，所以U2＝n2n1U1＝20V，故C项正确，D项错误．【答案】AC1．理想变压器：忽略原、副线圈电阻和电磁能量损失．2．原理：电磁感应(互感)理想变压器的有关问题3．理想变压器的基本关系式电压：U1U2＝n1n2功率：P入＝P出电流：I1I2＝n2n14．变压器相关物理量间的制约关系电压：输入决定输出功率：输出决定输入电流：输出决定输入注意：(1)I1I2＝n2n1的关系只适用于单个副线圈的变压器，对多个副线圈变压器电流的求解要根据功率关系和电压关系．(2)有关理想变压器的动态问题，要结合电路知识，分清变量与不变量，注意相关物理量间的制约关系．用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，如图17－3所示．开始时开关S是断开的．现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是()图17－3例3A．V1、V2的示数不变，A1的示数增大，A2的示数减小，P入增大B．V1、V2的示数不变，A1、A2的示数增大，P入增大C．V1、V2的示数不变，A1、A2的示数减小，P入减小D．V1的示数不变，V2的示数增大，A1的示数减小，A2的示数增大，P入减小【解析】电压表V1的示数由输入电压决定；电压表V2的示数由输入电压U1(大小等于电压表V1的示数)和匝数比n1/n2决定；电流表A2的示数由输出电压U2(大小等于电压表V2的示数)和负载电阻R负决定；电流表A1的示数即I1由变压器的匝数比n2/n1和输出电流I2决定；P入随P出而变化，由P出决定．因输入电压不变，所以电压表V1的示数不变．据公式U2＝n2U1/n1，可知U2也不变，即电压表V2的示数不变．又据I2＝U2/R负知，S闭合后R负减小，故I2增大，电流表A2的示数增大．输入电流I1随输出电流I2增大而增大，故电流表A1的示数增大．因P出＝U2I2，故P出增大．P入随P出变化，故P入也增大．可见本题的正确选项为B.【答案】B章末综合检测本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用