高三物理二轮复习教案交流电 变压器VIP免费

交流电变压器教学目标www.ks5u.com1．复习法拉第电磁感应定律，分析研究闭合矩形线圈在磁场中转动产生感应电流特点．2．掌握交流电变化规律．3．理解交流电的有效值．4．掌握变压器工作原理及规律．5．知道变压器的输入功率随输出功率增大而增大，知道变压器原线圈中的电流随副线圈电流增大而增大．6．培养综合应用电磁感应知识解决复杂问题的能力．教学重点、难点分析1．交流电的产生和变化规律．2．交流电有效值的计算．教学过程设计教师活动一、交流电复习提问：法拉第电磁感应定律的内容是什么？学生活动电路中感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，启发引导：一个矩形闭合线框在磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动，情况将如何？如图3-10-1：用心爱心专心线框边长ab=dc=L1ad=bc=L2OO′为过ad、bc中点的轴．从图示位置开始计时，经过时间t，线圈转过角度θ=ωt，此时ab线圈产生总电动势e=ab+dc=BL1L2ωsinωt记作e=Emsinωt记作i=Imsinωte和i随t按正弦规律变化．教师引导总结：板书：一、交流电1．产生：闭合矩形线圈在磁场中绕垂直于场强方向的轴转动产生的电流随时间作周期性变化，称交流电．上述交流电随时间按正（余）弦规律变化，称正（余）弦交流电．2．交流电的变化规律用心爱心专心（1）函数表达式：（2）图像：以e（i、u）为因变量，t或ωt为自变量，作图．3．描述交流电的周期性变化规律的物理量（1）周期（T）：单位：秒s（2）频率（f）：单位：赫兹Hz二者关系：（3）角频率（ω）单位：弧度/秒（rad/s）4．交流电的有效值提问：转动线圈中产生的交流电在t时间内产生的热是如何计算呢？若t=0时，线圈平面在平等磁场位置则同理可推证e=mcosωti=Lmcosωte和i随按余弦规律变化．瞬时电动势e=msinωt或e=mcosωt瞬时电流i=Imsinωt或i=Imcosωt输出路端电压u=iR=ImRsinωt=Umsinωt或u=Umcosωt用心爱心专心——完成一次周期性变化所需要的时间——交流电在ls内完成周期性变化的次数——角速度，线圈在t时间内转过的角度分析：交流电的e和i随时间作周期性变化，用最大值和瞬时值都不合适，用平均值太粗略．——根据电流的热效应，让交流电和恒定电流分别通以同样阻值的电阻．如果在相同的时间内产生的热是相同的，则此恒定电流就叫做这个交流电的有效值．引入交流电有效值：（1）正弦交流电有效值跟最大值的关系：（2）通常说的交流电的值指的是有效值．交流电设备上标有的额定电压、额定电流指的是有效值，交流电表的读数也是有效值．[例1]图3-10-3为一交流电的电流随时间而变化的图像，则此交流电流的有效值是______．用心爱心专心根据交流电的定义：解得I有=5A二、变压器1．作用：改变交流电的电压．2．构造：闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈．3．工作原理：电磁感应．过程分析．原线圈AB端输入交流电→在闭合铁芯中产生交变磁场→引起CD回路中磁通电变化→CD中感应电流（同频交流电）．能量关系：对理想变压器：AB端输入电能（电功率）=CD端输出电能（电功率）．e1=N1△P/△t=U1e2=N2△P/△t=U2U1/U2=N1/N2教师提问：电流满足什么关系？用心爱心专心若有两个以上副线圈，将如何？由于P1=P2+P3+…I1U1=I2U2+I3U3+…变压器的输入功率随输出功率增大而增大，P入=P出在输入电压一定时，原线圈中电流随副线圈电流增大而增大．成立）5．电能的输送提问：输送的原则是什么？电能损失主要有哪些方面？怎样减少输电线上热损？——角度，线圈在t时间内转过的角度．一般输电线路．——在输送功率一定的前提下，尽可能减少输送过程中损失．——（1）输电线上热损失，P=I2R线（2）辐射电磁能——讨论：减小R线不足取，有效途径是减小电流强度，在P一定条件下，即提高输送电压．[例2]在电能输送过程中，若输送电功率一定，则在输电线上损耗的电功率：A．随着输电线电阻增大而增大B．和输送电压的平方成反比C．和输电线上的电压降的平方成正比用心爱心专心D．和输电线上的电流强度的平方成正比——Pr=I22r可见r大，Pr也大，A正确．I2大，Pr也大，D正确．U2输送电压正确答案：ABCD用心爱心专心