2017-2018学年高中物理选修3-2教学案(13份)

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  • 资源类别: 教科版 / 高中教案 / 选修三教案
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  • 更新时间: 2018/2/9 11:52:21
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资源简介:
\2017_2018学年高中物理
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  第1节交变电流
  一、交变电流
  1.恒定电流和交变电流
  (1)恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流。
  (2)交变电流:大小和方向随时间作周期性变化的电流,简称交流。
  (3)正弦交变电流:电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流,简称正弦交流电。
  2.交变电流的图像
  (1)波形图:电流或电压随时间变化的图像。
  (2)观察方法:用示波器观察。
  (3)常见的交变电流的波形图:
  图2­1­1
  二、正弦交变电流的产生和表述
  1.正弦交变电流的产生
  (1)产生方法:闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
  (2)产生过程分析:
  用楞次定律分析线圈转动一周的情况如图2­1­2所示。
  图2­1­2
  2.正弦交变电流的函数表达式及图像
  电动势 电 压 电 流
  函数 e=Emsin ωt u=Umsin_ωt i=Imsin_ωt
  图像
  表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压和电流的最大值,而e、u、i则是瞬时值。
  3.中性面
  第2节描述交流电的物理量
  一、周期和频率
  1.周期(T)
  交变电流完成一次周期性变化的时间,单位:秒(s)。
  2.频率(f)
  交变电流在1 s时间内完成周期性变化的次数,单位:赫兹(Hz)。
  3.两者的关系
  互为倒数关系,即T=1f。
  4.物理意义
  描述交变电流变化快慢的物理量。
  5.角速度ω与T、f的关系:ω=2πT=2πf。
  6.我国使用的交变电流:T=0.02 s,f=1T=50 Hz,ω=100π rad/s,电流方向每秒改变100次。
  二、峰值 有效值
  1.峰值
  交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的最大值。
  2.有效值
  (1)定义:如果交流电与某一直流电通过同一电阻,在相同的时间内所产生的热量相等,则这个直流电的电流和电压值,就分别称为相应交流电的电流和电压的有效值。
  (2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系
  ①电动势的有效值:E=Em2=0.707Em;
  第7节电能的输送
  一、电能输送中的电压损失和电能损耗
  1.电能输送中的电压损失
  U损=Ir,其中I为输电线中的电流,r为输电线的电阻。
  2.电能输送中的电能损失
  (1)电能损失:W损=P损t。
  (2)功率损失:P损=I2r。
  二、远距离输电系统
  1.电网
  通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电网络。
  2.远距离输电基本原理
  在发电站内用升压变压器升压,然后进行远距离输电,在用电区域通过降压变压器降到所需的电压。
  三、直流输电
  1.采用高压直流输电的原因
  当交流输电功率很大时,导线的电感、电容引起的电压及电能损失很大;同一电网供电的发电机同步运行,技术上存在困难。
  2.输电过程
  在发电站区域经变压器升压,由换流设备将交流变为直流,用高压直流进行远距离传输,在用户区域由换流设备再将直流变为交流,经变压器降压送给用户。
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