交流电及远距离送电习题课.doc

【导学案】： 交流电及远距离送电习题课
【教学内容】 交流电及远距离送电
审核：高二物理组 讲课 ：黄 华
【教学目的】1.掌握交流电的产生原理；
2.能够进行电路的动态分析；
3.能够理解远距离送电的原理；
4.联系生活实际，了解交流电的使用。
【教学重点】交流电产生原理及远距离送电
【教学难点】交流电产生原理及远距离送电
一． 交流电的产生
1.如图，线圈abcd面积为0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻为R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=1/πT，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：
1，从中性面开始计时，线圈感应电动势的瞬时值表达式；
1. 线圈转过1/30s时，电动势瞬时值的大小；
2. 电路中，电压表和电流表的示数；
3. 从中性面开始计时，经过1/30s通过电阻R的电荷量？

【学生心得总结】
【练】：匝数为N，面积为S，总电阻为R的矩形闭合线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方向(俯视逆时针)以角速度ω绕轴匀速运动，t=0时线圈平面与磁感线垂直，规定abcd的方向为电流正方向，求：
1.线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；
2.线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势；
3.线圈转到与图示位置成60°时瞬时电流；
4.线圈转动一周过程中外力做的功。

二．变压器的工作原理
1.如图为理想变压器原副线圈匝数比为1:2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯都能发光，则L1和L2的功率之比为 ( )
A.1：1
B.1：3
C.3：1
D.9：1

【学生心得总结】
【练】：当导线MN沿无电阻的导轨做切割磁感线的运动时，电容器C被充电，且上板电势高，MN的电阻为R，其他电阻不计，由此可以推知导体MN运动情况是：
A. 向右匀速
B. 向右加速
C.向右减速
D.向左加速

二． 电路的动态分析
1.理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器初级线圈的匝数(电表均为理想电表)，则下列说法正确的是：
A. 当滑片C向b端移动时，变压器的输入功率变大；
B.当滑片C向a端移动时，电流表A1示数减小，电压表V不变
C.当滑片C向b端移动时，电流表A2示数减小，电压表V变大
D.滑片C不动，开关s由1掷到2，三个电表示数都变大

【学生心得总结】
【练：】如图，一理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈电路中R1R2R3和R4均为定值电阻，开关S是闭合的。V1V2为理想电压表，示数为U1U2;A1A2A3为理想电流表，读数分别为I1I2I3.现在断开S，U1数值不变，则是：
I1 I2 I3 U2

三． 远距离送电
1. 某发电厂发电机的输出功率P=100KW，发电机端电压U=250V，向远处送电的输电线的总电阻R=8Ω，要使传输电线上的功率不超过输送功率的5％，用户得到的电压正好为220V，那么
A. 应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图；
B. 求出所用的变压器的原副线圈的匝数比。

【学生心得总结】
【练：】某发电站的输出功率为一万千瓦，输出电压为4KV，通过理想变压器升压后向80KM远处供电，已知输电线的电阻率为ρ=2.4x10-8Ωm,导线截面积为1.5x10-4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4％，求：
1.升压器的输出电压；
2.输电线路上的电压损失。

【课后小结】