教师下载中心：模块三 专题七 交变电流 电磁场.doc

教师下载中心 教学建议 尽管交变电流的知识和人们生产、生活联系紧密，高考考查频率较高，但考题难度都不大，且多集中于交变电流的有效值、交变电流的图象及公式表达和变压器的相关内容，所以对本专题内容的复习应以课本复习为主，正确理解几个主要交变电流描述量的物理意义，熟记在不同时刻开始计时情况下交变电流的图象及公式形式，灵活应用变压器的变压变流关系.所选三个例题及习题都是围绕这些内容而安排的.其中例1主要讨论变压器动态变化问题,以加深对变压器变压工作原理的理解及公式的灵活选择.例2、例3为用所学理论处理实际问题的内容,以提高学生建模和处理实际问题的能力. 拓展题例 【例1】 如图所示,边长为a和b的矩形线圈mm′和nn′相互垂直,彼此绝缘,电阻均为r,可绕共同轴转动,将两线圈的始端并在一起接入滑环C,末端并在一起接入滑环D,C、D彼此绝缘，通过电刷与外电阻R=2r连接.线圈处于如图45°角范围磁场中,不论线圈转到磁场中什么位置,磁场方向总是沿着线圈平面.磁场在长为b的边所在处的磁感应强度大小恒为B,设两个线圈以角速度ω逆时针匀速转动. (1)求线圈转动过程中电阻R上的最大电压; (2)从mm′线圈进入磁场开始画出一个周期中电阻R上通过电流的变化图线(电流方向从D到C为正); (3)从mm′线圈进入磁场开始,求外力在一周期内所做的功. 解析：因mm′与nn′垂直,故只有可能一个线圈切割磁感线运动,在有线圈切割磁感线时电动势恒定为E=Bbv=Bbaω. (1)若mm′在磁场中，nn′就是与R并联的外电路,所以R外=. 所以UR=U并= Bbaω. (2)线圈转动T交替在磁场中切割运动,I0=.如图 (3)W=IE. 答案：(1) Bbaω (2)见解析 (3) 点评：树立空间概念,正确分析出只可能一个线圈切割磁感线是解本题的关键.另外,不能认识到不切割磁感线的另一线圈相当于与R并联的外电路,是本题最易犯的错误. 【例2】某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电，当发电厂输出的功率为P0时，额定电压为U的用电设备消耗的功率为P1.若发电厂用一台升压变压器T1先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器T2把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如下图所示.这样改动后，当发电厂输出的功率仍为P0，用电设备可获得的功率增加至P2.试求所用升压变压器T1的原线圈与副线圈的匝数比N1/N2以及降压变压器T2的原线圈与副线圈的匝数比n1/n2各为多少? 解析：没有用变压器之前,输电线上消耗的电功率 =P0-P1=I02R.(式中R为输电线电阻,I0为发电厂的输出电流) 输电线电阻R= ① 用电设备的电压为U= ② 用了变压器后,输电线上消耗的电功率为=P0-P2=I2R ③ (式中的I是输电线上的电流,也是升压变压器副线圈和降压变压器原线圈上的电流) 由①式和③式可得I=I0 ④ 所以 用电设备获得P2的功率时，通过用电设备的电流为I′= 将②式代入后得I′= ⑤ 由④式和⑤式得. 答案： 点评：不少学生通过求用电设备的电阻来求降压变压器副线圈的电流，最后的结果是,当知道结果错了竟找不到原因.用电设备这个概念很广泛,但有一点必须明确,用电设备绝不是纯电阻的用电器,没有理由应用P=I2R这个公式来求其电流,一定要注意公式的适用范围. 专题优化测控 磁场、电磁感应、交变电流（A卷） 一、选择题（本题共8小题，每小题5分，共40分.每小题给出的四个选项中，至少有一项符合要求，全部选对得5分，选不全得2分，选错或不选得0分） 1.如图1所示，一个带负电的物体从粗糙绝缘的斜面顶端自静止下滑到底端时速度为v，若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场，则带电体滑到底端时的速度将（ ） 图1 A.大于v B.小于v C.等于v D.无法确定 解析：加磁场后，物体对斜面的正压力增大，物体受到的滑动摩擦力增大，加速度减小,所以滑到底端速度比 v 小. 答案：B 2.(2006 重庆二模，19)某变电所用原副线圈匝数比为n∶1的变压器将远距离输来的电能