一. 本週教學內容：
二. 知識要點：
（一）交變電流
1. 定義：強度和方向都隨時間作週期性變化的電流叫交變電流。
2. 正弦式電流：隨時間按正弦規律變化的交變電流叫正弦式電流。
（二）正弦式電流的產生和變化規律
1. 產生：在勻強磁場裡，繞垂直於磁場方向的軸勻角速轉動的線圈裡產生正弦式電流。
2. 變化規律：
（1）函式形式：n匝面積為s的線圈繞垂直磁場平行線圈平面的軸以角速度轉動，從中性面開始計時，則，用表示峰值，則，電流
（2）圖象：
（三）描述正弦式電流的特徵量
1. 有效值：跟交變電流的熱效應等效的恆定電流的值叫做交變電流的有效值，對正弦式交流電，其有效值與峰值間的關係為：，，
2. 瞬時值：交變電流某一時刻的值。
3. 峰值：即最大的瞬時值。
4. 週期和頻率：交變電流完成一次週期性變化所用的時間叫週期；1秒內完成週期性變化的次數叫頻率，它們和角頻率間的關係為
（四）變壓器及其原理
變壓器是利用電磁感應原理來改變交變電壓的裝置。對理想變壓器，其原、副線圈兩端電壓、其中的電流、和匝數、的關係為：，。
（五）高壓輸電
為減小輸電線上的電能損失，常採用高壓輸電，這是因為輸送功率一定時，線路電流，輸電線上損失功率，可知∝。
三. 難點辨析：
1. 交流瞬時值的表示式的具體形式是由開始計時時刻和正方向的規定共同決定的。若從中性面開始計時，該瞬時雖然穿過線圈的磁通量最大，但線圈兩邊的運動方向恰和磁場方向平行，不切割磁感線，電動勢為零，故其表示式為：
，但若從線圈平面和磁場平行時開始計時，雖然該時刻穿過線圈的磁通量為零，但由於此時線圈兩邊的速度方向和磁場方向垂直，電動勢最大，故其表示式為：。
2. 若線圈匝數為n，當其在勻強磁場中繞垂直於磁場方向的軸勻速轉動時，所產生的感應電動勢的最大值為：，即僅由n、b、s、四個量決定，與軸的具體位置和線圈的形狀都是無關的。
3. 交流的有效值和峰值的關係：和，。只適用於正弦式交流，其他規律的交流的峰值和有效值的關係可按有效值的定義進行推導。
4. 有效值和平均值的區別：交流的有效值是按熱效應定義的。對乙個確定的交流來說，
其有效值是恆定的，而平均值是由公式確定的。它表現為交流圖象中波形對橫軸（t軸）所圍「面積」對時間的比值，其值大小是與所取時間間隔有關的，如對正弦式交流，其正半周或負半周的平均電動勢大小為，而一週期內的平均電動勢卻為零，在計算交流通過電阻產生的熱量熱功率時，只能用有效值，而不能用平均值，在計算通過導體的電量時，只能用平均值而不能用有效值。
交流的有效值用得很多，交流電器銘牌上標明的額定電壓或額定電流是有效值，交流電表測得的電流、電壓也是有效值，不加特別說明，提到交流的電壓、電流、電動勢時都是有效值。
5. 理想變壓器各線圈兩端電壓與匝數成正比的關係，不僅適用於原副線圈只有乙個的情況，而且適用於多個副線圈的情況，這是因為理想變壓器的磁通量是全部集中在鐵芯內的，因此穿過每組線圈的磁通量的變化率是相同的，因而每組線圈中產生的電動勢和匝數成正比，**圈內阻不計的情況下，線圈兩端電壓即等於電動勢，故每組線圈兩端的電壓都與匝數成正比，但電流與匝數成反正的關係，只適用於原副線圈各有乙個的情況，一旦有多個副線圈，該關係即不適用，由於輸入功率和輸出功率相等，所以應該有：
6. 對原副線圈匝數比（）確定的變壓器，其輸出電壓是由輸入電壓決定的，，在原副線圈匝數比（）和輸入電壓確定的情況下，原線圈中的輸入電流卻是由副線圈中的輸出電流決定的：（當然是由所接負載的多少而定的）。
7. 在遠距離輸送電能計算線路功率損耗時常用關係式：計算，其原因是較易求出：而或，則不常用，其原因是在一般情況下，不易求出，且易把和相混淆而造成錯誤。
【例題解析】
[例1] 乙個電阻接在10v的直流電源上，它的發熱功率是p，當接到電壓為的交流電源上，它的發熱功率是（ ）
a. b. c. d.
[例2] 電路兩端的交流電壓，在時的值為10v，則接在電路兩端的電壓表的讀數為多少？
[例3] 如圖1所示為某正弦式電流的圖象，求其峰值，週期和角頻率，並寫出該電流的瞬時值表示式
[例4] 發電機的輸出電壓為220v，輸出功率為44kw，每條輸電線電阻為，求使用者得到的電壓和電功率各是多少？如果發電站先用變壓比為的公升壓變壓器將電壓公升高，經同樣輸電線路，後經過的降壓變壓器降壓後供給使用者，則使用者得到的電壓和電功率各是多少？
【模擬試題】
1. 乙個矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生的交流電動勢，以下敘述中正確的是（ ）
a. 交流的頻率是b. 當時，線圈平面跟中性面垂直
c. 當時，有最大值 d. 交流的週期是
2. 說出如圖4所示的週期性變化的電壓的週期和有效值
3. 乙個矩形線圈匝數為100匝，線圈面積為，在的勻強磁場中以的角速度繞垂直於磁感線的軸勻速轉動，開始時，線圈平面與磁感線平行，則（ ）
a. 電動勢的有效值為 b. 時的電動勢
c. 時，電動勢 d. 時，電動勢為零
4. 某交流電壓的瞬時值，當時，，則從電壓表中讀得的讀數為（ ）
a. b. c. d.
5. 一台理想變壓器原、副線圈匝數比為，若原線圈加上的交流電，則用交流電壓表測得副線圈兩端的電壓是（ ）
a. 250v b. 353.5v c. 499.8v d. 200v
6. 有一理想變壓器變壓比為，原線圈接入電壓時，將副線圈拆去18匝，輸出電壓為8v，則變壓器原線圈的匝數應為（ ）
a. 495匝 b. 1320匝 c. 2640匝 d. 990匝
7. 如圖5所示為某交流電壓隨時間變化的圖象，則從圖中的條件可知；電壓有效值為 v，電壓瞬時值表示式為 v
8. 如圖6所示中a、b、c、d是4種亮度可調的檯燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是「220v，40w」，當燈泡所消耗的功率都調到20w時，哪種檯燈消耗的功率最小？
abcd
圖69. 用變壓器給負載電阻r供電，下列哪種辦法可使變壓器的輸入功率變大（ ）
a. 減少r的值b. 增加原線圈的匝數
c. 加粗原線圈的導線d. 減少副線圈的匝數
10. 乙個理解的變壓器原線圈接入電壓，若原、副線圈的匝數分別是1210匝和1650匝，下列哪個判斷是錯誤的（ ）
a.副線圈輸出電壓的頻率是100hz
b. 用電壓表量得副線圈兩端的電壓是600v
c. 副線圈兩端的電壓的峰值是848v
d. 副線圈的輸出功率與原線圈的輸入功率是相同的
11. 如圖7所示，矩形線圈面積，磁感應強度，當線圈以（垂直於磁場）為軸在勻強磁場中勻速轉動時，轉速為，求：
（1）線圈中產生感應電動勢的最大值
（2）如果電燈電阻，線圈電阻，導線電阻不計，則通過電燈的電流和電燈的功率各是多少？
12. 正弦式交流電壓加在一氖管的兩端，已知當氖管兩端的電壓達到時才開始發光，則此氖管在乙個週期內發光的總時間為 。
13. 在兩個平行金屬板a、b上加如圖8所示的交變電壓，最大電壓為u，其頻率為，時刻，a板處有乙個質量為m，電量為q的正離子從靜止開始向b板運動（重力不計，開始時a板電勢較高），為使正離子到達b板時速度最大，a、b板間距離d應滿足什麼條件？
15. 傳送w的電功率到用電區，用電區電壓為220v，輸送線路電阻為16，損失功率為用電功率的4%，求輸送電壓和用電壓變壓器的匝數比，若使用者電壓不變，用電區使用功率減少w時，應輸送功率多大？這時線路上損失功率與輸送功率的比多大？
【例題解析】
[例1] 分析和解答：計算交流的發熱功率，必須用有效值，即
，而，所以，，故b答案正確。
[例2] 分析和解答：
電壓表的讀數為交流的有效值
當時，即，所以，
故電壓表讀數為
[例3] 分析和解答：
從圖中可看出交流的週期t為
在時，電流為，而時線圈從中性面轉過的角度為
由電流公式，得：
∴ ，而
故此電流的瞬時值表示式為：
[例4] 分析和解答：
在用220v低壓直接供電時，電路如圖2所示，則有：
在採用高壓供電時，電路如圖3所示
∴∴【試題答案】
1. d 2. 秒； 3. ab 4. d 5. a
6. b 7. 220v； 8. c 9. a 10. a
11.（1） （2）；
12. 0.01秒 13.
1415. 匝數比為；；；
交變電流章末總結
章末總結 要點一交變電流的有效值 交變電流的有效值是根據電流的熱效應規定的 讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果讓它們在相同的時間內產生的熱量相等，就把這一直流的數值叫做這一交流的有效值 1 只有正弦式交變電流的有效值才一定是最大值的倍 2 通常所說的交變電流的電流 電壓 交流電表的讀數 交流電器的...
交變電流的描述總結
交變電流產生 總結 1圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖。轉換器將直流電壓轉換為圖乙所示的正弦交變電壓，並加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原 副線圈的匝數分別為 為交流電壓表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大於5000v時，就會在鋼針和金屬板間引發電火花進而點燃氣體。以下判斷正確的是 a 電壓表的示數等於...
第五章交變電流 本章總結 學案
1第五章交變電流 複習課學案 編制 儀傳文 2012 3 26 複習要點 1 交變電流的產生 變化規律及圖象表達 2 表徵交變電的物理量 交變電的有效值 3 變壓器的構造 作用 原理 4 理想變壓器的理想化條件及規律 5 遠距離輸電 1.交變電流 2.交變電流的產生 線圈在勻強磁場中繞 於磁場的軸勻...