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j.Co M
第三課時 單元知識整合
解析：①線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動；② ；
③ ；④ ；⑤
1、正弦交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律：
（1）從電磁感應(yīng)現(xiàn)象這一本質(zhì)來認識正弦交變電流的產(chǎn)生及方向變化規(guī)律；
（2）從其推導(dǎo)過程來理解瞬時值表達式中各物理量的含義及特點。
2、正弦交變電流的描述：
（1）利用圖象反映正弦交變電流的變化特征，既要準確認識圖象，從中找出需要的物理量，又要把圖象和對應(yīng)的模型狀態(tài)結(jié)合起來。
（2）交流電的“四值”：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的—等效思想，除正弦交變電流的有效值為最大值的 倍外，其他交變電流的有效值只能根據(jù)熱效應(yīng)求解。
“四值”用法要區(qū)分：瞬時值——某時刻值；最大值——極值，臨界問題；有效值——電熱、電功等問題；平均值——平均電流、感應(yīng)電荷量等問題。
3、理想變壓器：
變壓器的基本原理仍是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。要深 刻理解理想變壓器中的三個基本關(guān)系，并能在涉及變壓器電路的有關(guān)問題中靈活應(yīng)用；而對動態(tài)分析問題更要抓住原線圈參量（U1、I1、P1）與副線圈參量的（U2、I2、P2）之間的約束關(guān)系，有別于一般電路的動態(tài)分析。
4、交流電與力學(xué)的綜合問題：
相關(guān)問題綜合性強、難度大，涉及知識較多，確定物體的運動性質(zhì)時必須考慮物體運動的初始狀態(tài)和受力情況，不能簡單地認為受力改變了，其運動方向也隨之變化。
類型一交流電與變壓器的綜合問題
【例1】（2007年理綜山東卷．18）某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55：9，原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負載。下列判斷正確的是 ( )
A．輸出電壓的最大值為36V
B．原、副線圈中電流之比為55：9
C．變壓器輸入、輸出功率之比為55：9
D．交流電源有效值為220V，頻率為50Hz
導(dǎo)示：選擇D。由圖象知交流電的周期為0.02s；電壓的最大值為U1m=220 V；則輸出電壓的最大值為：U2m= U1m×9/55=36 V，故A錯。原、副線圈中電流與線圈匝數(shù)成反比，應(yīng)為9：55，B錯；
變壓器輸入、輸出功率之比為1：1。C錯。交流電源有效值為220V，頻率為50Hz，D正確。
類型二電感、電容等元件對交流電的影響
【例2】（連云港、淮安、宿遷三市2008屆高考模擬考試）某一電學(xué)黑箱內(nèi)可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件，在接線柱間以如圖所示的“Z”字形連接（兩接線柱間只有一個元件）。為了確定各元件種類，小華同學(xué)把DIS計算機輔助實驗系統(tǒng)中的電流傳感器（相當(dāng)于電流表）與一直流電源、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)后，分別將AB、BC、CD接入電路，閉合開關(guān)，計算機顯示的電流隨時間變化的圖象分別如圖a、b、c所示，則如下判斷中正確的是（ ）
A、AB間是電容器 B、BC間是電感線圈
C、CD間是電容器 D、CD間是定值電阻
導(dǎo)示：選擇ABD。閉合開關(guān)后電容器先充電后放電，如圖a，所以AB間是電容器；而電感對電流有阻礙作用，電路中電流逐漸達到穩(wěn)定值，如圖b, 所以BC間是電感線圈；而圖c中電流立刻達到穩(wěn)定值，可知CD間是定值電阻。
【例3】如圖所示的電路中， ，CD之間接有某個理想的電子元件，若在AB之間加上圖甲所示的交變電壓，示波器測定電阻 兩端電壓如圖乙所示。
（1）C、D之間接的是何種電子元件？
（2）若在AB之間加上圖丙所示的交變電壓，這時交流電流表的示數(shù)是多大？
（3）若在AB之間加上圖丙所示的交變電壓，交流電表的示數(shù)突然變?yōu)?.83A，分析圖示的電路中哪一個元件發(fā)生了怎樣的故障？
導(dǎo)示:（1）理想的二極管。
（2）交流電流表示數(shù)是有效值。 設(shè) 兩端電壓的有效值為U2，由 ；
得
電流表示數(shù) =3.16A
（3）發(fā)生故障后電流表示數(shù)變小，表明是斷路故障，分析可知是電阻 發(fā)生斷路。
類型三有關(guān)交流電的實際問題分析
【例4】．原始的電話機將聽筒和話筒串聯(lián)成一個電路，當(dāng)自己對著話筒講話時，會從聽筒中聽到自己的聲音，導(dǎo)致聽覺疲勞而影響通話�，F(xiàn)代的電話機將聽筒電路與話筒電路分開，改進的電路原理示意圖如圖所示，圖中線圈Ⅰ與線圈Ⅱ匝數(shù)相等，R0＝1.2 kΩ，R＝3.6 kΩ，Rx為可變電阻。當(dāng)Rx調(diào)到某一值時，從聽筒中就聽不到話筒傳出的聲音了，這時Rx＝　　　　kΩ。
導(dǎo)示：當(dāng)Rx與R并聯(lián)的總電阻等于R0時，左、右兩邊電流相等，產(chǎn)生的磁通量互相抵消，聽筒電路中沒有感應(yīng)電流。由1Rx＋1R＝1R0，解得Rx＝1.8 kΩ。
1．07屆南京市綜合檢測題（一）5．汽車消耗的主要燃料是柴油和汽油。柴油機是靠壓縮汽缸內(nèi)的空氣點火的；而汽油機做功沖程開始時，汽缸中的汽油—空氣混合氣是靠火花塞點燃的。但是汽車蓄電池的電壓只有12V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，因此，要使用如圖所示的點火裝置，此裝置的核心是一個變壓器，該變壓器初級線圈通過開關(guān)連到蓄電池上，次級線圈接到火花塞的兩端，開關(guān)由機械控制，做功沖程開始時，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，從而在次級線圈中產(chǎn)生10000V以上的電壓，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了。下列說法正確的是 ( )
A．柴油機的壓縮點火過程是通過做功使空氣的內(nèi)能增大的
B．汽油機點火裝置的開關(guān)若始終閉合，次級線圈的兩端也會有高壓
C．接該變壓器的初級線圈的電源必須是交流電源，否則就不能在次級產(chǎn)生高壓
D．汽油機的點火裝置中變壓器的次級線圈匝數(shù)必須遠大于初級線圈的匝數(shù)
2．（連云港、淮安、宿遷三市2008屆高考模擬考試）矩形線框在勻強磁場內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動過程中，線框輸出的交流電壓隨時間變化的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（ ）
A．交流電壓的有效值為362 V
B．交流電壓的最大值為362 V，頻率為0.25Hz
C．2s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量最大
D．1s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量變化最快
3．（2007年廣東卷7．）如圖是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器，已知變壓器原線圈與副線圈匝數(shù)比n1：n2=1：20，加在原線圈的電壓為 （V），霓虹燈正常工作的電阻R＝440 kΩ，I1、I2表示原、副線圈中的電流，下列判斷正確的是 ( )
A．副線圈兩端電壓6220 V，副線圈中的電流14.1 mA
B．副線圈兩端電壓4400 V，副線圈中的電流10.0 mA
C．I1＜I2 D．I1＞I2
4、（泰州市2007—2008學(xué)年度第一學(xué)期第一次聯(lián)考）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在220V、50Hz的正弦交流電源上，副線圈接有一理想二極管(正向電阻為零，反向電阻為無窮大)和一阻值為10歐的電阻，已知原副線圈的匝數(shù)比為2：1。則二極管的耐壓值至少為 V， 電阻R上1s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為 J，電阻R上電流的有效值為 A。
答案：1、AD 2、BC 3、BD
4、156；605；7.8


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