2022年高考物理知識要點總結(jié) 交流電教案

上傳人:xt****7 文檔編號:105428335 上傳時間:2022-06-12 格式:DOC 頁數(shù):4 大?。?65.02KB
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1、2022年高考物理知識要點總結(jié) 交流電教案 知識要點: 1、 交流電 2、基本要求: (1)理解正弦交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律 ①矩形線圈在勻強磁場中,從中性面開始旋轉(zhuǎn),在已知B、L、情況下,會寫 出正弦交流電的函數(shù)表達式并畫出它的圖象。 ②函數(shù)表達式與圖象相互轉(zhuǎn)換。 (2)識記交流電的物理量,最大值、瞬時值、有效值;周期、頻率、角頻率; (3)理解變壓器的工作原理及初級,次級線圈電壓,電流匝數(shù)的關(guān)系。理解遠(yuǎn)距離輸電的特點。 (4)了解三相交流電的產(chǎn)生。 一、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律: 1、產(chǎn)生:強度和方向都隨時間作周期性變化的電流叫交流

2、電。 矩形線圈在勻強磁場中,繞垂直于勻強磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時,如圖5—1所示,產(chǎn)生正弦(或余弦)交流電動勢。當(dāng)外電路閉合時形成正弦(或余弦)交流電流。 圖5—1 2、變化規(guī)律: (1)中性面:與磁力線垂直的平面叫中性面。 線圈平面位于中性面位置時,如圖5—2(A)所示,穿過線圈的磁通量最大,但磁通量變化率為零。因此,感應(yīng)電動勢為零 。 圖5—2 當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時(即線圈平面與磁力線平行時)如圖5—2(C)所示,穿過線圈的磁通量雖然為零,但線圈平面內(nèi)磁通量變化率最大。因此,感應(yīng)電動勢值最大。 (伏) (N為匝數(shù)) (2)

3、感應(yīng)電動勢瞬時值表達式: 若從中性面開始,感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式:(伏)如圖5—2(B)所示。 感應(yīng)電流瞬時值表達式:(安) 若從線圈平面與磁力線平行開始計時,則感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為:(伏)如圖5—2(D)所示。 感應(yīng)電流瞬時值表達式:(安) 3、交流電的圖象: 圖象如圖5—3所示。 圖象如圖5—4所示。 想一想:橫坐標(biāo)用t如何畫。 4、發(fā)電機: 發(fā)電機的基本組成:線圈(電樞)、磁極 種類 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機能產(chǎn)生高電壓和較大電流。輸出功率可達幾十萬千瓦,所以大多數(shù)發(fā)電機都是旋轉(zhuǎn)磁極式的。 二、表征交流電的物理量: 1、

4、瞬時值、最大值和有效值: 交流電在任一時刻的值叫瞬時值。 瞬時值中最大的值叫最大值又稱峰值。 交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的:讓交流電和恒定直流分別通過同樣阻值的電阻,如果二者熱效應(yīng)相等(即在相同時間內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量)則此等效的直流電壓,電流值叫做該交流電的電壓,電流有效值。 正弦(或余弦)交流電電動勢的有效值和最大值的關(guān)系為: 交流電壓有效值; 交流電流有效值。 注意:通常交流電表測出的值就是交流電的有效值。用電器上標(biāo)明的額定值等都是指有效值。用電器上說明的耐壓值是指最大值。 2、周期、頻率和角頻率 交流電完成一次周期性變化所需的時間叫周期。以

5、T表示,單位是秒。 交流電在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。以f表示,單位是赫茲。 周期和頻率互為倒數(shù),即。 我國市電頻率為50赫茲,周期為0.02秒。 角頻率: 單位:弧度/秒 三、三相交流電: 1、三個互成120°的三個相同線圈,固定在同一轉(zhuǎn)軸上,在同一勻強磁場中作勻速轉(zhuǎn)動,將產(chǎn)生三個交變電動勢,所產(chǎn)生的電流叫做三相交流電。 由于這三個線圈是相同的,因此,它們將產(chǎn)生三個依次達到最大值的交變電動勢。相當(dāng)于三個最大值和周期都相同的獨立電源。 2、每個獨立電源稱作“一相”,雖然每相的電動勢的最大值和周期都相同,但是它們不能同時為零或者同時達到最大值

6、。由于三個線圈的平面依次相差120°角,它們到達零值和最大值的時間依次落后周期。如圖5—5所示。 3、在實際應(yīng)用中,三相發(fā)電機和負(fù)載并不用六條導(dǎo)線相連接,而是采用“Y”和“”兩種接法。有興趣的同學(xué)可以參閱必修本P116*部分內(nèi)容。 四、變壓器: 1、變壓器是可以用來改變交流電壓和電流的大小的設(shè)備。 理想變壓器的效率為1,即輸入功率等于輸出功率。對于原、副線圈各一組的變壓器來說(如圖5—6),原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。 即 因為有,因而通過原、副線圈的電流強度與它們的匝數(shù)成反比。 即 注意:①對于副線圈有兩組或兩組以上的變壓器來說,原、副線

7、圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正比的規(guī)律仍然成立,但各副線圈的電流則應(yīng)根據(jù)功率關(guān)系,去計算各線圈的電流強度,即。 ②當(dāng)副線圈不接負(fù)載(外電路斷開時)I2=0,,因此。 ③當(dāng)副線圈所接負(fù)載增多時,由于通常負(fù)載多是并聯(lián)使用,因此,總電阻減少,使增大,輸出功率增大,所以輸入功率變大。 ④因為,即,所以變壓器中高壓線圈電流小,繞制的導(dǎo)線較細(xì),低電壓的線圈電流大,繞制的導(dǎo)線較粗。 ⑤上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬時值。 2、遠(yuǎn)距離送電: 由于送電的導(dǎo)線有電阻,遠(yuǎn)距離送電時,線路上損失電能較多。 在輸送的電功率和送電導(dǎo)線電阻一定的條件下,提高送電電壓,減小送電電流強度可以達到減少線路上電能損失的目的。 線路中電流強度I和損失電功率計算式如下: 注意:送電導(dǎo)線上損失的電功率,不能用求,因為不是全部降落在導(dǎo)線上。

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