交变电流的产生
教学目的：l、交变电流的产生即变化规律。
2、会用公式和图像表示交变电流。
3、培养学生观察实验能力和思维能力。
教学准备：交流发电机模型、演示电流表、
教学过程：
一、知识回顾
教 师：如何产生感应电流？
请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型。
学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。
二、新课教学：
1、交变电流的产生
[演示1]：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表
当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次。
表 明：电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。
2、交变电流的变化规律
[演示2]：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程
分 析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用。
（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。
教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。
中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。
（2）当线圈平面逆时针转过900时（b图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。
（3）再转过900时（c图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势。
（4）当线圈再转过900时，处于图d位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（b）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图b）位置相反。
（5）再转过900线圈处于起始位置（e图），与a图位置相同，线圈中没有感应电动势。
小结：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。
提出问题：线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？
在场强为B的匀强磁场中，矩形线圈边长为L，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为ω，从中性面开始计时，经过时间t。
线圈转动的线速度为v=ωL/2，转过的角度为θ=ωt，
此时ab边线速度v以磁感线的夹角也等于ωt，这时ab边中的感应电动势为eab
同理，cd边切割磁感线的感应电动势为ecd：
就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以
当线圈平面跟磁感线平行时，即ωt=π/2，这时感应电动势最大值εm=BSω
感应电动势的瞬时表达式为e= εmsinωt
可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的。即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化。当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为R，则电路的感应电流的瞬时值为表达式
感应电流瞬时值表达式 i=Imsinωt这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流
3、交流电的图像
交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间t），纵坐标表示感应电动势e（感应电流I）。
4、交流发电机
（1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极
（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
例题：
一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B的匀强磁场中绕着中轴oo’做匀速转动，角速度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的最大值？（2）线圈中感应电动势随时间变化的表达式？（3）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多少？（4）线圈中的电流瞬时表达式？
三、课堂练习：
1、交流电的电流--时间图像如图所示，电流为零的时刻是 ，这些时刻线圈与中性面的夹角为 。电流最大的时 ，这时线圈平面于中性面的夹角为 。
2、手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢？
（1）灯泡发光需要一定的电压，当U定>Um时，就能使灯泡发光。
（2）如图所示，当T1（3）小灯泡在线圈转动一周的过程中，闪亮两次。
这充分证明：交变电流的强度是随时间做周期变化。
作业：问题与练习
板书设计： 1.交变电流
定义：方向随时间变化的电流。简称交流（AC）
．交变电流 产生：线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动
规律：e=NBSωsinωt
图像：是一条正弦曲线
基本组成：电枢和磁极
（2）、交流发动机 种类：旋转电枢式、旋转磁极式。
课后反思：
2. 表征交变电流的物理量
教学目的：l、掌握表征交变电流大小物理量。
2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。
3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。
教学准备：幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、
教学过程：
一、知识回顾
(一)、交变电流：
大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。
（二）、正弦交流的产生及变化规律。
1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。
2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。
3、规律：
（1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用ε表示峰值NBSω
则e=εsinωt在纯电阻电路中,电流I=sinωt=Isinωt，电压u=Usinωt 。
二、新课教学：
1、表征交变电流大小物理量
①瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母表示，e i u
②峰值：即最大的瞬时值 用大写字母表示，Um Ｉm εm
εm= nsBω Ｉm=εm/ R
注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为
ε=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。
③有效值：
ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量
ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。
ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= I= U=。
注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=，U=的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=Im。
ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。
ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
④、峰值、有效值、平均值在应用上的区别。
峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。
交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。而平均值是由公式确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的。如对正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小
为，而一周期内的平均电动势却为零。在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值，而不能用平均值。在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值。
在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题示不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。
２、表征交变电流变化快慢的物理量
①、周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s .
②、频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：ＨZ.
③、角频率ω：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度。单位：rad/s.
④、角速度、频率、周期，的关系 ω=2f=
3、疑难辨析
交流电的电动势瞬时值和穿过线圈面积的磁通量的变化率成正 比。当线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈磁通量也是按正弦（或余弦）规律变化的，若从中性面开始计时，t=0时，磁通量最大，φ应为余弦函数，此刻变化率为零（切线斜率为零），t=时，磁通量为零，此刻变化率最大（切线斜率最大），因此从中性面开始计时，感应电动势的瞬时表达式是正弦函数，如图15-2（a）（b）所示分别是φ=φmcosωt和e=εmsinωt。
三、例题解析
[例1]、如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。
解析：此题所给交流正负半周的最大值不相同，许多同学对交流电有效值的意义理解不深，只知道机械地套用正弦交流电的最大值是有效值的倍的关系，直接得出有效值，而对此题由于正负半周最大值不同，就无从下手。应该注意到在一个周期内前半周期和后半周期的有效值是可求的，再根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相同，从焦耳定律求得。
IR·T=I1R·+ I2R·
即I=(·+（)·
解得 I=A
[例2]、如图15-4所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=T，线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际功率多大？
解析：（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先出最大值和角频率。
ω=2πn=100πrad/s
ε=BSω=×0.2×0.1×100π=10(V)
所以电动势瞬时表达式应为e=10cos100πt(V)。
（2）小灯泡是纯电阻电路，其电阻为R=
首先求出交流电动势有效值ε==10（V）此后即可看成
恒定电流电路，如图15-5 所示，显然由于R=r,=5v，小于额定电压，不能正常发光。其实际功率是p==8.3(w)
四、巩固练习
1、课本P36（1）~（6）
2、随堂练习（见学案）
板书设计： 周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。用T表示，单
位：秒（S）
交变电流变化的快慢 频率：交变电流在1S内完成周期性变化的次数，用?表示，单位
赫兹（HZ）
周期与频率的关系：T=
瞬时值：表示电路中电压、电流在某一时刻的数值，用字母u、i
表示
最大值：交变电流在一个周期内达到的最大数值，用Um、Im表示
有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流
交变电流大小的表示 的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流I、
电压U叫这个交流的有效值，用U、I表示
正弦交流电最大值与有效值的关系：U= I=
课后反思：
3. 电感和电容对交变电流的影响
(学习目标(
1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用；
2、知道用感抗来表示电感，电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关；
3、知道交变电流能通过电容，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用；
4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关。
(学习重点(
1、电感对交变电流的阻碍作用大小及感抗与哪些因素有关；
2、电容对交变电流的阻碍作用大小及容抗与哪些因素有关。
(学习难点(
交变电流能够通过电容器的本质。
(实验器材(
学生电源、电池组、电感线圈、小灯泡、电容器、导线若干。
(学习过程(
一、创设情境，导入新课
设问：交流电与直流电的区别有什么？
实验：激发学生的学习兴趣。
二、自主、合作、探究
（一）、电感对交变电流的阻碍作用
画出三个实验电路图，请学生连接实验电络图
A1 A2 A3
（1） （2） （3）
（1）（2）（3）三个电路图中交流电源与直流电源的电动势相同。A1、A2、A3为三个完全相同的小灯泡。闭合电键，让学生观察A1、A2、A3亮度。
教师提问：观察A1、A2、A3亮度情况
学生回答实验现象：A1、A2亮度相同，A3较暗。
教师提问：这说明什么？
学生回答：这表明电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用。
教师引入：那为什么会发生这种现象呢？
教师点拨：上一章我们学习了一种特殊的电磁感应现象——自感现象。（让学生回想自感现象）
学生回答：自感现象是由于导体本身的电流发生变化，而产生的电磁感应现象。
教师点拨：本实验中当线圈通入交变电流时，线圈中的电流大小和方向时刻变化，在线圈中会产生自感电动势阻碍电流变化。
思考提高：感抗的大小与哪些因素有关。看课本38页，找学生回答。
感抗的大小总与线圈的自感系数和交流电的频率有关。线圈自感系数越大交变电流频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。.
自感现象的应用
学生看课本38页，关于低频扼流圈的部分，总结其构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小。
作用：通直流阻交流。
关于高频扼流圈的部分，总结：
构造：线圈绕在铁氧体芯上或空心，匝数少，自感系数小。
作用：通低频，阻高频。
学以致用：
如图，白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（ ）
A、线圈感抗增加
B、线圈感抗减少
C、电灯变暗
D、电灯变亮
答案：（A 、C）
（二）电容对交变电流的作用
画出三个实验电路图，让学生连接实验电路图。
A1 A2 A3
(1) (2) (3)
（1）（2）两个电路中交流电源与直流电源电动势相同，A1、A2、A3为两个完全相同的小灯泡，闭合电键，让学生观察A1、A2、A3的亮暗情况。
教师：实验现象？
学生：A1不亮、A2、A3亮。
教师：说明什么？
学生：A1不亮说明直流不能通过电容器，A3亮说明交流电可以通过电容器。A2比A3亮说明电容器对交流电有阻碍作用。
自主探究：为什么会出现这种现象。
学生看书总结：电容器有“通交流，隔直流”的作用。电容器实质是电容交替进行充放电，导致导线中有电流，表现为 交流“通过”了电容器。
电容对交流的阻碍作用的大小，用容抗XC表示。
影响容抗大小的因素，看课本39页，电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。
学以致用：在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流总内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有（ ）
A、电流表示数增大
B、电压表示数增大
C、灯泡变亮
D、灯泡变暗
答案（AC）
三总结
电感和电容对交流的阻碍作用既与电感、电容有关，还与交流的频率有关，这种关系为：
电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频。
电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频。
四随堂联想解题
教材P40页问题与练习
学案:随堂演练
板书设计：
感抗：电感对交变电流阻碍作用的大小
影响感抗的因素;自感系数L和交流电频率?
电感
低频扼流圈：通直流、阻交流
应用
高频扼流圈：通低频、阻高频
容抗：电容对交变电流阻碍作用的大小
电容 影响容抗的因素：电容器的电容C和交流电频率?
隔直电容：通交流、隔直流
应用
旁路电容：通高频、阻低频
技术上的应用
课后反思：
4.变压器
教学目的：l、了解变压器的构造，理解变压器的工作原理。
2、掌握变压器的变流比和变压比。
3、了解几种常见的变压器。
教学准备：幻灯片、可拆迁变压器、学生电源、演示电流表、
教学过程：
一、知识回顾
产生电磁感应现象的条件。
2、法拉第电磁感应定律。
二、新课教学：
1．变压器的构造
原线圈、 副线圈、 铁心
2．变压器的工作原理
在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。
3．理想变压器
磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。
4．理想变压器电压跟匝数的关系：
U1/U2= n1/n2
说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不仅适用于原、副圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况。即有=……。这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，因此每组线圈的电动势与匝数成正比。在线圈内阻不计的情况下，每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。
5．理想变压器电流跟匝数的关系
I1/I2= n2/n1 （适用于只有一个副线圈的变压器）
说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U1I1= U2I2+ U3I3+U4I4+……再根据U2=U1 U3=U1 U4= U4……可得出：
n1I1=n2I2+ n3I3+ n4I4+……
6．注意事项
（1）当变压器原副线圈匝数比()确定以后,其输出电压U2是由输入电压U1决定的(即U2=U1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I1=I2），同时有了相等的输入功率，（P入=P出）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。
三、例题解析
【例1】如图16-1所示,理想变压器铁芯上绕有A、B、C三个线圈，匝数比为nA:nB:nC=4:2:1,在线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当线圈A与交流电源连通时，交流电流表A2的示数为I0，则交流电表A1的读数为_______________I0 。
【分析与解】此题如果轻易用电流强度与匝数成反比的关系来解，即得出IA=0.5I0就错了。应该注意到变压器副线圈有多组，电流反比关系不成立，但电压与匝数成正比的关系还是成立的，应先根据这一关系求出C组线圈电压，再根据R相等的条件求出C组电流，由和，得IC=0.5I0 .此后利用关系式
nAI A=nBnB +nCnC
即 4IA=2I0+1×0.5I0 得IA=0.625I0
【例2】将电阻R1和R2如图16-3甲所示接在变压器上，变压器原线圈接在电压恒为U的交流电源上，R1和R2上的电功率之比为2：1，若其它条件不变，只将R1和R2改成如图乙接法，R1和R2上的功率之比为1：8。若甲图中原线圈电流为I1，乙图中原线圈电流为I2，求：（1）两组副线圈的匝数之比；（2）I1和I2之比。
【分析与解】：（1）甲图中R1和R2串联，电流相同，功率与电阻成正比，所以有 R1=2R2……（1）
设三组线圈的匝数分别是n1 ,n2 ,n3，两组副线圈上的电压分别是U2和U3，易得
U2=U U3=U
乙图中R1和R2上的功率之比为1 : 8
即 8 ……（2）
联列（1）式和（2）式解得 =
（2）设甲图中输出功率为P1，则P1=（）2/（R1+R2）
设乙图中输出 功率为P2，则P2=（）2/R1+（）2/R2
以R1=2R2，n3=2n2代入，可得： 。由于输入功率等于输出功率，所以甲、乙两图中输入功率之比也为，根据P=IU，电压恒定，所以两图中电流之比I1：I2=2：3
【例3】发电厂输出的交流电压为2.2万伏,输送功率为2.2×106瓦,现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220伏,发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22欧,求:(1)输电导线上损失的电功率;(2)变压器原副线圈匝数之比。
【分析与解】（1）应先求出输送电流，由
线= P总/U总=2.2×106 2.2×104=100(A)
则损失功率为P损=I线2R线=1002×22=2.2×105 (w)
(2)变压器原线圈电压U1为
U1=U总-U线= U总- I线R线=2.2×104-100×22=19800(V)
所以原副线圈匝数比=19800/220=90.
四、巩固练习
(一）、问题与练习教科书P44
（二）、课时训练
1 .如图16-5所示,变压器输入 交变电压U一定,两个副线圈的匝数为n2和n3,当把一电阻先后接在a,b间和c,d 间时,安培表的示数分别为I和I’，则I：I’为（ ）
A .n22 :n32 B .:
C . n2 :n3 D . n32 :n22
2 .有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A .安培表A1与A2的 示数之比为3:1
B .伏特表V1与 V2的示数之比为3:1
C .当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加
D .原、副线圈的功率之比为3:1
3 .如图16-7,一理想变压器原副线圈匝数比为4:1,图中五只电灯完全相同,若B、C、D、E都能正常发光，则A灯 （ ）
A .一定能正常发光 B .比正常发光暗
C .比正常发光亮 D .一定被烧坏
4 .在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为n1=600,n2=120,电源电压U1=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )
A .负载功率不超过44w B .副线圈电流最大值不能超过1A
C . 副线圈电流有效值不能超过1A D .副线圈电流有效值不能超过0.2A
5 .如图16-8所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈 ab和cd（匝数都为n1）、ef和gh（匝数都为n2）组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压。在下列四种连接法中，符合关系U1/U2=n1/n2 , I1/I2=n2/n1的有
A .a与c相连, b与d相连作为输入端; e与g相连、f与 h相连作为输出端
B . a与c相连, b与d相连作为输入端; f与g相连、以e、h为输出端
C . b与c相连, 以a与d为输入端; f与g相连，以e、h为输出端
D . b与c相连,以 a、d为输入端; e与g相连、f与h相连作为输出端
6 .如图16-9所示,理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，平行金属导轨与原线圈相连，当导体ab在匀强磁场中匀速运动时，电流表A1示数为12mA，则电流表A2示数为______mA。
7 . 用1万伏高压输送100千瓦的电功率，在输电线上损失2%的电功率，则输电线的电阻是___________欧姆，如果把输送电压降低一半，则输电线上损失功率将占输送功率的___%。
8．如图16-10所示，理想变压器和三个定值电阻R1、R2和R3接在交流电源上，R1=R3，若R1、R2和R3上的电功率相等， 则R1：R2=_____________,变压器原、副线圈的匝数比为__________.
9．有一理想变压器在其原线圈上串一熔断电流为I0=1A的保险丝后接到220V交流电源上，副线圈接一可变电阻R作为负载，如图16-11所示，已知原、副线圈的匝数比n1:n2=5:1,问了不使保险丝熔断，可变电阻的取值范围如何？
11．一台理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接U=100sin100πtV的交变电压，副线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已知导线总电阻r=0.5Ω,试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光？
【答案与提示】
1．（A）（提示：先求电压比）2．（B）（C）3．（A）（提示：看电流是否相等）
4．（A）（C）5．（A）（C）（提示：注意连接后线圈的绕向是相同还是相反）
6． 0 (提示：原线圈上是恒定电压) 7． 20 8
8． 1：4 2：1 （提示：R3功率即输出功率， 应等于输入功率 。因为，故有原线圈上功率与R2功率相等，它们电压相同，所以R2上电流与原线圈电流相等）
9．大于8.8Ω 10．4盏，并联 11．
（提示：注意根据线路损失功率求出电流，未加变压器时线路电流即是升压变压器原线圈电流。求时用电流比; 求时用电压比。）
板书设计： 4、变压器
变压器的构造
1、示意图
电路图中的符号
构造
变压器的工作原理
互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应的现象。
能量转化：能量 磁场能 电能
理想变压器 P入=P出
理想变压器的变压规律U1/U2=n1/n2
四、理想变压器的变流规律I1/I2=n2/n1
自耦变压器
五、常用变压器 电压互感器
互感器
电流互感器
课后反思：
5 电能的输送
一、教学目的：
1．知识目标
（1）知道“便于远距离输送”是电能的优点，了解电能输送的过程。
（2）知道什么是输电线上的功率损失和电压损失，该如何减少其损失。
（3）理解远距离输电要用高压。
2.技能目标
培养学生阅读、分析、综合和应用能力。
情感态度目标
（1）培养学生遇到问题要认真、全面分析的态度。
（2）介绍我国远距离输电慨况，激发学生投身建设祖国的热情。
二、教学重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。
三、教学难点：传输电路中电功率转化及电损耗的计算。
四、教学方法：讨论，讲解
五、教学过程：
（一）引入新课
讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能。比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输送到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识。 （二）自主探究（先自学，再填空）
1.电能的输送
（1）．电能相比煤、石油等能源便于远距离输送
（2）．输送电能的基本要求：______、________、_______。
2.输电线上的功率损失
（1）．任何输电线都有_______，存在功率损失。
设输电电流I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为：△P＝_____________
设输送的电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为l，横截面积为S，电阻率为ρ，则输电电流为I＝___________，输电电线电阻为R＝___________，输电线上的功率损失可表示为：△P＝________________。
（2）．减少输电线上功率损失的方法
减小输电线的电阻R：
①______________________②______________________③______________________
减小输电电流I:
①______________________②______________________
采用____________________是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。 3.输电线路上的电压损失
（1）．电压损失△U：输电线路始端电压U跟末端电压U′的差值，称为输电线路上的电压损失，△U＝____________，如图所示。
（2）．造成电压损失的因素：
输电线电阻造成电压损失△U＝___________。
输电线的感抗和容抗造成电压损失
（3）．减小输电线路上电压损失的方法：
________________________
________________________
在输送电功率不变的前提下，__________________是有效的措施
综上：高压输电既能减小______损失，又能减小________损失，但实际输电时，还需要考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压。
4．交流高压输电
（1）．基本环节
（2）．各物理量的关系
（三）尝试体验
1．在电能输送的过程中，若输送电功率一定，则输电线上的功率损失（ ）
A．随输电线电阻的增大而增大 B．与输送电压的平方成正比
C．与输电线上电压损失的平方成正比 D．与输电电流的平方成正比
（四）领悟整合
2．电站向某地输送5×103Kw的电功率，输电线上损失的电功率为1×102Kw，若输送功率不变，把输电电压提高为原来的10倍，同时将输电线的横截面积减为原来的一半，求这时输电线上损失的电功率和用户得到的电功率。
（五）开放探究
3．发电机输出功率40Kw，输出电压400V，用变压比（原、副线圈匝数比）为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用变压器降为220V，求：（1）输电线上损失的电功率是多少？（2）降压变压器的变压比是多少？
（六）课堂小结：:
1.输电导线的功率损失分析
（1）减小电阻(受条件制约)
（2）高电压输电(应用广泛)
（3）P损=P2R线/U2送
2．简单输送电路的计算和步骤
（1）画出供电图
（2）以变压器铁心为界线分各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析.
各回路间通过线圈匝数比与电压比贺电流比的关系,总共率不变等联系.
（七）作业布置：1．课后50页思考与练习四（1）、（2）、（3）、（4）、（5）
2．学案课时作业十一
板书设计 5.电能的输送
原因：输电线有电阻，产生焦耳热
输电线功率损失 大小：△P=I2r
减小途径：减小输电线电阻（不实用）
电能的输送 高压输电
原因：既有电阻，也有感抗和容抗
输电线电压损失 大小：△U=U-U′
增大导线横截面积减小电阻（效果不佳）
减小途径
高压输电
课后反思：
