交變電流備課范例

交變電流備課范例交變電流備課范例交變電流備課范例一、交變電流1.交變電流(交流):大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流.2.直流電：電流方向不隨時(shí)間而改變書(shū)籍能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)交變電流備課范例交變電流備課范例交變電流備課范例一、交變電流1一、交變電流1.交變電流(交流):大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流.2.直流電：電流方向不隨時(shí)間而改變一、交變電流1.交變電流(交流):大小和方向都隨時(shí)間做周期性2二、交變電流的產(chǎn)生矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)二、交變電流的產(chǎn)生矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂3交變電流備課范例4交變電流備課范例5交變電流備課范例6交變電流備課范例7B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面沒(méi)有邊切割磁感應(yīng)線(甲)

B⊥S，Φ最大，E=0,I=0沒(méi)有邊切割磁感應(yīng)線8B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向b到a(乙)a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應(yīng)線，B∥S，φ=0，E最大，I最大，(乙)a（b）、d（c）邊垂9(丙)B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面(丙)B⊥S，Φ最大，E=0,I=010B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向a到b(丁)B∥S，φ=0，E最大，I最大，(丁)11

設(shè)正方形線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為O．1、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變多少次？2、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最大？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小？3、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最小？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小？設(shè)正方形線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱軸12

中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．（1）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零．（2）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次．中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．13

三．交變電流的變化規(guī)律

以線圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（ab和cd邊切割磁感線）所以令則有

e為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值）．=NBωS三．交變電流的變化規(guī)律所以令則有e為14成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．

（1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化（2）電流按正弦規(guī)律變化

（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化

電流通過(guò)R時(shí)：成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．（1）電動(dòng)15四、交流電的圖像abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB1.正弦交變電流的圖像四、交流電的圖像abcdKLABabcdKLABabcd162.幾種常見(jiàn)的交變電流2.幾種常見(jiàn)的交變電流171、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。3、交變電流的變化規(guī)律：（1）方向變化規(guī)律-------線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。

（2）大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫電動(dòng)勢(shì)的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值

小結(jié)2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)1、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。3、交變182、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交變電流的波形如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A.在t1時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值B.在t2時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值C.在t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值D.在t4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值BCt0t1t2t3t4i課堂練習(xí)2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交變電流的波形如圖19vvB中性面aωt如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線圈逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。圖中標(biāo)a的小圓圈表示線圈ab邊的橫截面，標(biāo)d的小圓圈表示線圈cd邊的橫截面,ab、cd長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，ad、bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，設(shè)線圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。自主探究：三、交變電流的變化規(guī)律

1.線圈與中性面的夾角是多少？2.ab邊的速度多大？3.ab邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾角多大？

4.ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？5.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？vvB中性面aωt如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形20（1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化（2）電流按正弦規(guī)律變化（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化電流通過(guò)R時(shí)：成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)1.正弦式交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式（從中性面計(jì)時(shí)）（1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化（2）電流按正弦規(guī)律變化（3）電212.正弦式交變電流的圖象2.正弦式交變電流的圖象223.幾種不同類型的交流電3.幾種不同類型的交流電233、如圖所示，ab邊長(zhǎng)為20cm，ad邊長(zhǎng)為10cm的矩形單匝線圈，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，線圈轉(zhuǎn)速n＝100r/s.求：(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)若從中性面計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)s時(shí)線圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多大？課堂練習(xí)3、如圖所示，ab邊長(zhǎng)為20cm，ad邊長(zhǎng)為10cm的矩形單24一、知識(shí)回顧(一)、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流。其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流電。（二）、正弦交流的產(chǎn)生及變化規(guī)律

1、產(chǎn)生：當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流。2、中性面：勻速旋轉(zhuǎn)的線圈，位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面。這一位置穿過(guò)線圈的磁通量最大，但切割邊都未切割磁感線，或者說(shuō)這時(shí)線圈的磁通量變化率為零，線圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。一、知識(shí)回顧(一)、交變電流：大小和方向都隨時(shí)253、規(guī)律：

從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則e=NBSωsinωt。用Em表示峰值NBSω則e=Em

sinωt電流I=sinωt=Imsinωt電壓u=Umsinωt(1)函數(shù)表達(dá)式：(2)在純電阻電路中3、規(guī)律：從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則e=NBSωsinωt。用26P34頁(yè)P(yáng)34頁(yè)271、表征交流電變化快慢的物理量0t/sU/VT周期T：交變電流完成一次周期變化所用的時(shí)間頻率f：1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)T=1/fω=2π/T=2πf二、新課教學(xué)：周期和頻率交流電也用周期和頻率來(lái)表示變化的快慢1、表征交流電變化快慢的物理量0t/sU/VT周期T：交變電28T和f的物理意義：表征交流電變化的快慢，T越小，f越大，交流電變化越快。我國(guó)生產(chǎn)和生活用交流電的周期T＝_______s，頻率f＝________Hz，角速度ω＝_______rad/s，在1內(nèi)電流的方向變化__________次。0.0250314100T和f的物理意義：表征交流電變化的快慢，T越小，292、表征交變電流大小的物理量①瞬時(shí)值：

對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的交流的值，用小寫(xiě)字母表示，e,i,u②峰值：即最大的瞬時(shí)值，用大寫(xiě)字母表示，UmＩmEmEm=NsBωＩm=Em/R注意：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為Em=NBSω，即僅由匝數(shù)N，線圈面積S，磁感強(qiáng)度B和角速度ω四個(gè)量決定。與軸的具體位置，線圈的形狀及線圈是否閉合都是無(wú)關(guān)的。2、表征交變電流大小的物理量①瞬時(shí)值：對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的交流的30表征交流電大小的物理量0t/s瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值最大值：交變電流的最大瞬時(shí)值U/VUm電壓最大值電壓瞬時(shí)值i/AIm電流最大值電流瞬時(shí)值表征交流電大小的物理量0t/s瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值最31③有效值：ⅰ、意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量ⅱ、定義：跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。ⅲ、正弦交流的有效值與峰值之間的關(guān)系是注意：非正弦（或余弦）交流的有效值和峰值之間無(wú)此關(guān)系，但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo)。③有效值：ⅰ、意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量ⅱ、定義：32說(shuō)明1、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。保險(xiǎn)絲的熔斷值為有效值，電容器的擊穿電壓為峰值。對(duì)于交流電若沒(méi)有特殊說(shuō)明的均指有效值。說(shuō)明2、在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值。求電量用平均值。說(shuō)明3、交流電壓表和電流表通過(guò)交流電時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)由電表內(nèi)部元件把交流電變成了等效的直流(內(nèi)部加了整流電路)，所以讀出的就是交流的有效值，并且電表的指針不會(huì)忽左忽右地?cái)[動(dòng)。說(shuō)明1、說(shuō)明2、說(shuō)明3、33④平均值：求通過(guò)某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值?！纠?】某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系，如圖所示，如果其它條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)椋ǎ〢．400V，0.02sB．200V,0.02sC．400V,0.08sD．200V,0.08s④平均值：求通過(guò)某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值?！纠?34

解析：從圖中看出，該交流電的最大值和周期分別是：Em＝100V，T＝0.04s，而最大值Em＝NBSω，周期T＝2π／ω；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速加倍時(shí)，ω’＝2ω，故Em’＝2Em＝200V，T’＝T／2＝0.02s.故選B。解析：從圖中看出，該交流電的最大值和周期分別是35【例2】如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像，此交變電流的有效值是多大？【例2】如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像，此交變電流的有36

解析：交流的有效值等于熱效應(yīng)與此交流等效的直流電的值，為分析方便，可選交流電的一個(gè)周期進(jìn)行研究。設(shè)此交變電流的有效值為I，根據(jù)交流有效值的定義，有：所以：解析：交流的有效值等于熱效應(yīng)與此交流等效的直流37【例4】如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，線圈內(nèi)阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO’軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，求：(1)通過(guò)電阻R的電量q；解析：

在此過(guò)程中，穿過(guò)線圈磁通量變化所用時(shí)間產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為平均電流為通過(guò)R的電量

【例4】如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，線圈內(nèi)阻38（2）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q在此過(guò)程中電阻R上的焦耳熱為一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱的1／4，（2）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q在此過(guò)程中電阻R上的39引入：在直流電路中，電壓

、電流和電阻的關(guān)系遵從歐姆定律，在交流電路中，如果電路中只有電阻，例如白熾燈、電爐等，實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明，歐姆定律仍適用．但是如果電路中包括電感、電容，情況就要復(fù)雜了．引入：40一、電感對(duì)交變電流的阻礙作用1.演示實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象：

2.感抗（1）反映電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小。（2）影響感抗大小的因素接直流的亮些，接交流的暗些．

結(jié)論：電感對(duì)直流電沒(méi)有阻礙作用對(duì)交流電卻有自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈的感抗越大。交變電流頻率越高，燈越暗一、電感對(duì)交變電流的阻礙作用1.演示實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象：2.感抗（414、應(yīng)用：（a）低頻扼流圈：（b）高頻扼流圈：分析P41圖5.3-33、特性：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。低頻扼流圈和高頻扼流圈

A、構(gòu)造：線圈繞在鐵心上，匝數(shù)多，感抗大B、作用：“通直流、阻交流”。A、構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，感抗小

B、作用：通過(guò)低頻，阻高頻。4、應(yīng)用：（a）低頻扼流圈：（b）高頻扼流圈：分析P41圖542二．電容對(duì)交變電流的阻礙作用1.演示實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通入直流電，燈泡不亮，說(shuō)明直流電不能通過(guò)電容器，接入交流電時(shí)，燈泡亮了，說(shuō)明交流能夠通過(guò)電容器。電容器對(duì)交流電路存在阻礙作用，且電容越大、頻率越高，阻礙作用越小。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電容器有“通交流，隔直流”的作用。二．電容對(duì)交變電流的阻礙作用1.演示實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：43

電容器通過(guò)充電和放電電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過(guò)了電路。(3)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：——電容通交隔直的原因電容器通過(guò)充電和放電電路中就有了電流，(3)、442.容抗（1）反映電容對(duì)交流的阻礙作用（2）影響容抗大小的因素

電容越大，交流的頻率越高，電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小，容抗越小。3.應(yīng)用（1）隔直電容：隔直流，通交流。（2）高頻旁路電容：讓高頻交流信號(hào)通過(guò)電容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)。作用：通高頻，阻低頻。通交流、隔直流，通高頻、阻低頻。2.容抗（1）反映電容對(duì)交流的阻礙作用（2）影響容抗大小的因45小結(jié)：通直流，阻交流

通低頻，阻高頻

電容對(duì)交變電流的作用：通交流，隔直流

通高頻，阻低頻電感對(duì)交變電流的作用：低頻扼流圈（L大）高頻扼流圈（L?。└糁彪娙萜鞲哳l旁路電容器（C?。┬〗Y(jié)：通直流，阻交流電容對(duì)交變電流的作用：通交流，隔直46例1、如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使R上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其L的作用是________________，C的作用是__________。解析：因L有“通低頻、阻高頻”的特點(diǎn)，因此L的作用是阻擋高頻成分；而通過(guò)L后還有少量的高頻成分，利用C“通高頻、阻低頻”的特點(diǎn)，使絕大部分高頻成分從C流過(guò)。P42說(shuō)一說(shuō)例1、如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使47交變電流備課范例48例2、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U＝220V、頻率f＝50Hz時(shí)，三只燈A、B、C的亮度相同（L無(wú)直流電阻）。（1）將交流電源的頻率變?yōu)閒＝100Hz，則（

）（2）將電源改為U＝220V的直流電源，則（）A．A燈比原來(lái)亮B．B燈比原來(lái)亮C．C燈和原來(lái)一樣亮D．C燈比原來(lái)亮

ACBC例2、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U＝220V、頻率49用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽(tīng)3V機(jī)床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機(jī)充電器4.2V4.4V5.3V黑白電視機(jī)顯像管1~2萬(wàn)伏錄音機(jī)6V9V12V彩色電視機(jī)顯像管3~4萬(wàn)伏在我們使用的各種用電器中，所需的電源電壓各不相同，而日常照明電路的電壓是220V，那么如何解決這一問(wèn)題呢？生活中需要各種電壓需改變電壓，以適應(yīng)各種不同電壓的需要。變壓器變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽(tīng)3V機(jī)床上的照明燈50形形色色的變壓器城鄉(xiāng)變壓器各式變壓器可拆式變壓器變電站的大型變壓器形形色色的變壓器城鄉(xiāng)變壓器各式變壓器可拆式變壓器變電站的大型512.示意圖一、變壓器的構(gòu)造鐵芯原線圈副線圈3.電路圖中符號(hào)鐵芯與線圈互相絕緣n1n21.構(gòu)造：（1）閉合鐵芯（2）原線圈(初級(jí)線圈)—電源（3）副線圈(次級(jí)線圈)—負(fù)載2.示意圖一、變壓器的構(gòu)造鐵芯原線圈副線圈3.電路圖中符號(hào)鐵52問(wèn)題2：變壓器原線圈、副線圈不相通，在給原線圈接交變電壓U1后，閉合鐵芯起什么作用？副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？問(wèn)題1：原線圈回路與副線圈回路是否聯(lián)通？變壓器鐵芯是否帶電？思考：?jiǎn)栴}2：變壓器原線圈、副線圈不相通，在給原線圈53【例3】圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻R。求：（1）分別寫(xiě)出它們的有效值、周期和頻率。（2）計(jì)算它們?cè)赗上產(chǎn)生的功率之比。【例3】圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻R。求：（1）分別寫(xiě)出它54解析：

（1）圖甲為正弦交流電，其有效值I1＝Im／＝3.55A，周期T1＝0.4s，頻率f1＝2.5Hz；圖乙為方波交流電，電流的大小不變、方向作周期變化，由于熱效應(yīng)與電流方向無(wú)關(guān)，因而它的有效值為5A，周期T2＝0.4s，頻率f2＝2.5Hz。（2）由公式P＝I2R得：P甲:P乙＝I12R:I22R＝（I1／I2）2＝1:2解析：（1）圖甲為正弦交流電，其有效值I1＝Im／55二、變壓器的工作原理學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻二、變壓器的工作原理學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻56動(dòng)畫(huà)模擬變壓器原理二、變壓器的工作原理動(dòng)畫(huà)模擬變壓器原理二、變壓器的工作原理57二、變壓器的工作原理～～——互感現(xiàn)象原線圈中有交變電流鐵芯中產(chǎn)生變化磁場(chǎng)副線圈中產(chǎn)生交變電流副線圈中有交變電流鐵芯中產(chǎn)生變化磁場(chǎng)原線圈中產(chǎn)生交變電流二、變壓器的工作原理～～——互感現(xiàn)象原線圈中有交變電流鐵芯中58變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了：電能→磁場(chǎng)能→電能轉(zhuǎn)化(變化的U1、I1)(變化的磁場(chǎng))(變化的U2、I2)二、變壓器的工作原理思考：若給原線圈接直流電壓U1,副線圈電壓U2?=0～～——互感現(xiàn)象變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了：二、變壓器的工59問(wèn)題2：變壓器原線圈、副線圈不相通，在給原線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？問(wèn)題3：原線圈加交流電源，穿過(guò)原副線圈的磁通量相等嗎？磁通量的變化相同嗎？磁通量的變化率相同嗎？問(wèn)題4：變壓器在變壓過(guò)程中，原、副線圈中的電壓、電流、功率的關(guān)系是怎樣的？思考：?jiǎn)栴}2：變壓器原線圈、副線圈不相通，在給原線圈60三、變壓器的變壓規(guī)律實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈兩端

電壓與匝數(shù)的關(guān)系

三、變壓器的變壓規(guī)律實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈兩端61實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許范圍內(nèi)～～實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許范圍內(nèi)～～62理想變壓器模型——沒(méi)有能量損失的變壓器

理想變壓器是一個(gè)理想化模型理想變壓器的條件:無(wú)銅損+無(wú)鐵損+無(wú)磁損①原、副線圈沒(méi)有電阻②鐵芯不發(fā)熱③無(wú)磁感線漏失（閉合鐵芯）P入=P出理論推導(dǎo)理想變壓器模型——沒(méi)有能量損失的變壓器理想變壓器是一個(gè)理想63根據(jù)電磁感應(yīng)原理推導(dǎo)變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。理論推導(dǎo)～～E1=n1/tE2=n2/t不考慮原副線圈的內(nèi)阻有U1=E1

U2=E2

根據(jù)電磁感應(yīng)原理推導(dǎo)變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系64（1）n2

>n1

U2>U1——升壓變壓器（2）n2<n1

U2<U1——降壓變壓器實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明：1、電壓關(guān)系：理想變壓器原副線圈的電壓跟它們的匝數(shù)成正比（1）n2>n1U2>U1——升壓變壓器（2）n652、功率關(guān)系：理想變壓器輸入功率等于輸出功率P入=P出四、理想變壓器的變流規(guī)律3、電流關(guān)系：理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比此公式只適用于一個(gè)副線圈的變壓器2、功率關(guān)系：理想變壓器輸入功率等于輸出功率P入=P出四、661、一臺(tái)理想變壓器原線圈的匝數(shù)為4400匝,與220V的電源相連,當(dāng)副線圈接入額定電壓為36V的燈泡時(shí),能夠正常發(fā)光.則變壓器副線圈的匝數(shù)為()A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝C例1：1、一臺(tái)理想變壓器原線圈的匝數(shù)為4400匝,與220V672、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí),圖中電流表A1的示數(shù)12mA,則電流表A2的示數(shù)為()A．3mAB．0C．48mAD．與負(fù)載R的值有關(guān)B例2：2、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當(dāng)683、一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=1100，接在電壓220V的交流電源上，當(dāng)它對(duì)2只并聯(lián)的“36V,60w”的燈泡供電時(shí),燈泡正常發(fā)光.由此可知副線圈的匝數(shù)n2=_____，通過(guò)原線圈的電流I1=______，變壓器的輸入功率=______。例3：3、一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=1100，接在電壓220V69一、變壓器的構(gòu)造1．示意圖2．符號(hào)二、變壓器的工作原理：1、互感現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電的電壓和電流2、能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場(chǎng)能→電能3、理想變壓器：三、理想變壓器的變壓、變流規(guī)律：5.4變壓器小結(jié)P入＝P出一、變壓器的構(gòu)造二、變壓器的工作原理：三、理想變壓器的變壓、701．電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：2．輸送電能的基本要求：可靠：是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電?！胺奖愫凸?jié)約”保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)：是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小?？煽俊⒈Ｙ|(zhì)、經(jīng)濟(jì)．一、電能的輸送1．電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：2．輸送電能的基本要求：可靠：是指保證供71怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶呢？

思考：r輸電線輸電線電源用戶U送電源向外輸電時(shí)，其兩端的電壓即為輸送電壓。輸送電壓：電源對(duì)外發(fā)出的功率即輸送功率。

輸送功率：二、輸電的模型72怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶呢？思考：r輸電線輸電線電遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么？

思考：在輸電線上有功率損失。1、輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？討論與交流：輸電線有電阻若輸電電流為I，輸電線的電阻為r，則功率損失為ΔP=I2r

若輸送的功率為P，輸電電壓為U，電線的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，電阻率為，則功率損失可表示為：三、降低能耗的兩個(gè)途徑遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么？思考：在輸電線上有功率損733、若采用減小導(dǎo)線電阻的方法，在輸電線長(zhǎng)度一定的情況下，應(yīng)采用什么措施？2、降低輸電損耗的途徑是什么？由ΔP=I2r可知：可減少功率損失。減少輸電線的電阻減少輸電線的電流（3）減少材料的電阻率ρ（1）減少輸電線的長(zhǎng)度L（2）增加導(dǎo)線的橫截面積S由可知：三、降低能耗的兩個(gè)途徑3、若采用減小導(dǎo)線電阻的方法，在輸電線長(zhǎng)度一定的情況744、若采用減小導(dǎo)線中電流的方法，又應(yīng)采用什么措施？討論與交流：減小輸送功率P

由P=IU可知：提高輸電電壓U可減小輸電電流。由于電站的裝機(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來(lái)減少輸電線上的功率損失。想一想：能否通過(guò)減小輸送功率來(lái)減小輸電電流？三、降低能耗的兩個(gè)途徑4、若采用減小導(dǎo)線中電流的方法，又應(yīng)采用什么措施？75遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電．我國(guó)正在研究用比330kV高得多的電壓進(jìn)行輸電．采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是()A．可節(jié)省輸電線的材料B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C．可減小輸電線上的能量損失D．可加快輸電的速度1遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電．我國(guó)正在研究用比330kV76

把功率為22KW的電能用總電阻為2Ω的導(dǎo)線輸送到遠(yuǎn)方的用戶，用220V的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率為多少？若改用22KV的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率又為多少？22KV輸電，損失的功率為220V輸電，損失的功率為

減小輸送電流的方法可以通過(guò)提高輸電電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)：2把功率為22KW的電能用總電阻為2Ω的導(dǎo)線輸77遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程示意圖四、電網(wǎng)供電遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程示意圖四、電網(wǎng)供電781、在高壓輸電三個(gè)回路中，各部分的功率、電壓和電流關(guān)系如何？14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4功率關(guān)系：電壓關(guān)系：電流關(guān)系：四、電網(wǎng)供電1、在高壓輸電三個(gè)回路中，各部分的功率、電壓和電流關(guān)792、在高壓輸電模型中，設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，輸送電壓為U1，輸電線的電阻r，升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為n1，n2，降壓變壓器原副線圈分別為n3，n4，你能算出線路中損失的功率和電壓?jiǎn)幔坑脩舻玫降墓β屎碗妷悍謩e是多少？14223UUUURIF用線

rI1

I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4四、電網(wǎng)供電2、在高壓輸電模型中，設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，輸送電80在發(fā)電機(jī)與升壓變壓器原線圈組成的回路中由輸電線上用戶得到的功率損失的電壓四、電網(wǎng)供電在發(fā)電機(jī)與升壓變壓器原線圈組成的回路中由輸電線上用戶得81四、電網(wǎng)供電1、根據(jù)上述結(jié)果高壓輸電能否真的有效降低能量損耗及電壓損耗？2、是不是輸電電壓越高越好？為什么？討論與交流：1、由及可知：電壓越高，功率和電壓損失確實(shí)越小，可以有效降低能耗和電壓損耗。2、不是。電壓越高，對(duì)輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。四、電網(wǎng)供電1、根據(jù)上述結(jié)果高壓輸電能否真的有效降低82閱讀與思考：1、常用的輸電模式有幾種？各是什么？2、我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有哪幾種？低壓輸電：輸電功率為100kW以下，距離為幾百米以內(nèi)，一般采用220V的電壓輸電。高壓輸電：輸電功率為幾千千瓦到幾萬(wàn)千瓦，距離為幾十千米到幾百千米，一般采用35kV或110kV的電壓輸電。超高壓輸電：輸電功率為10萬(wàn)千瓦以上，距離為幾百千米，必須采用220kV或更高的電壓輸電。有110kV、220kV、330kV，輸電干線采用500kV超高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至達(dá)到750kV。四、電網(wǎng)供電閱讀與思考：1、常用的輸電模式有幾種？各是什么？2、我國(guó)遠(yuǎn)距83采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？閱讀與思考：可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。四、電網(wǎng)供電采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？閱讀與思考：可以在84遠(yuǎn)距離輸電示意圖遠(yuǎn)距離輸電示意圖85交變電流備課范例86在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有()A．升壓變壓器的輸出電壓增大B．降壓變壓器的輸出電壓增大C．輸電線上損耗的功率增大D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大升壓變壓器原線圈電壓不變，變壓比不變，故副線圈電壓不變，A錯(cuò)誤；I＝P/U，U損＝IR線，U3＝U2－U損，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降壓變壓器初級(jí)電壓U3變小，B錯(cuò)誤；P損＝(P/U)2R線，因P變大，所以P損變大，C正確；3在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理87某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW，輸電線路總電阻是6Ω.(1)若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率．(2)若改用5000V高壓輸電，用戶端利用n1∶n2＝22∶1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓．(1)輸電線上的電流為I＝P/U＝52.63A輸電線路損耗的功率為P線＝I2R≈16.62kW(2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流變?yōu)镮′＝P/U′＝4A用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓U1＝U－I′R＝4976V根據(jù)U1/U2＝n1/n2用戶得到的電壓為U2＝n2U1/n1＝226.18V4某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW，輸電線路總電阻是6Ω881．遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電．我國(guó)正在研究用比330kV高得多的電壓進(jìn)行輸電．采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是()A．可節(jié)省輸電線的材料B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C．可減小輸電線上的能量損失D．可加快輸電的速度1．遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電．我國(guó)正在研究用比330892.超導(dǎo)是當(dāng)今高科技研究的熱點(diǎn)，利用超導(dǎo)材料可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電．現(xiàn)有一直流電路，輸電總電阻為0.4Ω，它提供給用電器的電功率為40kW，電壓為800V．若用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜代替原來(lái)的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為()A．1kWB．1.6×103