章末復習第三章

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高中選擇性必修第二冊知識清單01思想方法03重點突破02鞏固提升04知識清單PART01知識清單01交變電流與與距離輸電知識清單02交變電流與與距離輸電重點突破PART02交流發電機011.發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。2.轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成,安裝在定子里邊。3.原理由軸承及端蓋將發電機的定子和轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁感線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。機械能轉化為電能

交變電流的變化規律021.峰值說明:峰值由線圈匝數N、磁感應強度B、轉動角速度ω和線圈面積S決定,與線圈的形狀無關,與轉軸的位置無關。2.正弦式交變電流的瞬時值表達式(1)從中性面位置開始計時:e=Emsinωt,i=Imsinωt,u=Umsinωt。(2)從與中性面垂直的位置開始計時:e=Emcosωt,i=Imcosωt,u=Umcosωt。交變電流的變化規律023.對交變電流圖像的認識如圖所示,正弦交變電流隨時間的變化情況可以從圖像上表示出來,圖像描述的是交變電流的電動勢、電流、電壓隨時間變化的規律,它們是正弦曲線。理想變壓器的應用031.理想變壓器的幾個基本關系(1)電壓關系:輸入電壓決定輸出電壓。②多個副線圈時:U1∶U2∶U3∶…=n1∶n2∶n3∶…(2)功率關系:輸出功率決定輸入功率。①單個副線圈時:P1=P2。②多個副線圈時:P1=P2+P3+…(3)電流關系:輸出電流決定輸入電流。②多個副線圈時:n1I1=n2I2+n3I3+…理想變壓器的應用032.理想變壓器的動態變化問題的分析思路(1)匝數比不變,負載電阻變化的情況,如圖所示。①U1不變,根據,輸入電壓U1決定輸出電壓U2,不論負載電阻R如何變化,U2不變。②當負載電阻發生變化時,I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發生變化。③I2變化引起P2變化,P1=P2,故P1發生變化。理想變壓器的應用03(2)負載電阻不變,匝數比變化的情況,如圖所示。

理想變壓器的應用033.制約關系(1)電壓制約:副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數比決定。(2)功率制約:原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定。(3)電流制約:原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數比決定。節能與電能的輸送04近年來,農村進行電網改造,為減少遠距離輸電的損耗而降低電費價格可采取的措施有:一是減小輸電導線中的電流,即可提高輸電電壓;二是減小輸電線的電阻,即增大導線的橫截面積。如圖所示,若發電站輸出電功率為P,輸電電壓為U,用戶得到的電功率為P',用戶得到的電壓為U',輸電線總電阻為R。節能與電能的輸送044.減少輸電線上電能損失的方法:(1)減小輸電線的電阻R。由

知,可加大導線的橫截面積、采用電阻率小的材料做導線。采用該種方法效果有限,因為加大輸電線的橫截面積會增加材料的使用量,而且輸電線的重力增大給架設線路帶來困難。(2)減小輸電線中的電流。在輸電功率一定的情況下,根據P=UI,要減小電流,必須提高輸電電壓。思想方法PART301思想方法1.等效思維方法2.物理模型法RR~等效I1I2U2

n1n2RU1理想變壓器02處理問題的常用方法1.交流發電機解題指導(1)發電機將機械能轉化為電能;(2)發電機由定子和轉子兩部分組成,旋轉的可以是線圈,也可以是磁體。(3)交流發電機線圈中產生交流電,輸送到外電路也是交流電;在交流發電機線圈轉動的過程中,并不是線圈的每一條邊都切割磁感線。2.交變電流圖像的應用(1)交變電流的最大值Im、Em、Um、周期T。(2)因線圈在中性面時感應電動勢、感應電流均為零,磁通量最大,所以可確定線圈位于中性面的時刻。(3)找出線圈平行于磁感線的時刻。(4)判斷線圈中磁通量的變化情況。(5)分析判斷e、i、u隨時間的變化規律。02處理問題的常用方法3.處理遠距離輸電的方法技巧(1)畫好一張圖——遠距離輸電示意圖;(2)抓住電兩端——發電站和用戶;(3)分析一條線——輸電線;(4)研究兩次變——升壓變壓器升壓和降壓變壓器降壓;(5)區分三個量——輸送電壓(功率)、損失電壓(功率)、用戶電壓(功率)。鞏固提升PART4鞏固提升1(2020北京朝陽高三上學期期末)大型發電機幾乎都是旋轉磁極式發電機,下圖為其原理簡圖。豎直平面內閉合線圈abcd固定不動,磁鐵繞圖中的虛線旋轉,線圈中就會產生感應電流。若條形磁鐵以10πrad/s的角速度勻速轉動,且圖示時刻N極正在向里轉。現以圖示時刻為計時起點,則下列推斷正確的是(

)A.該發電機產生的交流電頻率是10HzB.t=0時線圈中的電流方向為abcdaC.t=0.5s時線圈中的電流方向發生變化D.t=5s時線圈中的電流最小鞏固提升答案

B解析

該發電機產生的交變電流頻率是=5Hz,選項A錯誤;由右手定則可知,t=0時線圈中的電流方向為abcda,選項B正確;t=0.5s時線圈轉過的角度為5π,此位置電流仍然是最大的位置,則線圈中的電流方向沒有發生變化,選項C錯誤;t=5s時線圈轉過的角度為50π,線圈回到初始位置,則此位置線圈中的電流最大,選項D錯誤。鞏固提升2.(多選)(2020江蘇宿豫中學月考)矩形線圈的匝數為50,在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動時,穿過線圈的磁通量隨時間的變化規律如圖所示,下列結論正確的是(

)A.在t=0.1s和t=0.3s時,電動勢最大B.在t=0.2s和t=0.4s時,電動勢改變方向C.電動勢的最大值是157VD.在t=0.4s時,磁通量變化率達到最大,其值為3.14Wb/s鞏固提升答案

CD鞏固提升3(2020遼寧沈陽質檢)如圖,T1、T2是監測交流高壓輸電參數的互感器,其中a、b是交流電壓表或交流電流表。若高壓輸電線間的電壓為220kV,T1的原、副線圈匝數比為1∶100,交流電壓表的示數為100V,交流電流表的示數為1A,則(

)A.b是交流電壓表B.T2的原、副線圈匝數比為100∶1C.高壓線路輸送的電流為1AD.高壓線路輸送的電功率為220kW鞏固提升答案A解析

右側的互感器原線圈并聯在高壓線上,b是交流電壓表,選項A正確;高壓輸電線間的電壓為220kV,副線圈交流電壓表的示數為100V,根據變壓器變壓公式,T2的原、副線圈匝數比為2200∶1,選項B錯誤;T1的原、副線圈匝數比為1∶100,a是交流電流表,交流電流表的示數為1A,根據變壓器變流公式,高壓線路輸送的電流為100A,選項C錯誤;高壓線路輸送的電功率為P=UI=220kV×100A=22000kW,選項D錯誤。鞏固提升4(2020安徽樅陽浮山中學檢測)發電機的輸出電壓為220V,輸出功率為44kW,