课件30张PPT。第三章 电路与电能传输
第1讲 直流电路高中物理·选修1-1·教科版[目标定位] 1.了解电路的组成，知道形成电流的条件．知道电源的作用.2.掌握欧姆定律，会进行简单的运算.3.掌握焦耳定律的内容，会应用该定律进行简单的运算.4.知道电阻的作用．一、直流电路的组成
由 及开关、用电器等元件组成．
二、电流与电压
1．自由电荷的定向运动形成电流．在直流电路中，电流的方向是从电源的 极通过外电路流向电源的 极．
2．电路中获得持续电流必须满足的条件：(1)电路两端必须要有 ；(2)电路必须是 路．直流电源正负电压通想一想：
电流有方向，是不是矢量？能用平行四边形定则运算吗？
答案 电流虽然有方向，但不是矢量，不能应用平行四边形定则运算．三、电源与电动势
1．电源
(1)直流电源有两类；①电池；②直流发电机．
(2)作用：将化学能、机械能或其他形式的能量转化
为 ．电能2．电动势
(1)为了表征电源把化学能、机械能或其他形式的能量转化为 的特性，物理学中引入电动势概念，它代表电路中电源做功的能力．
(2)电源电动势的大小等于电源 电路时电源两极间的电压，用符号E表示，单位与电压单位相同，也是伏特．电能没有接入想一想：
电源有多种，不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领相同吗？反映这种本领大小的标志是什么？
答案 不同．反映这种本领大小的标志是电动势，电动势大，这种本领大．2．电流的方向为 电荷定向运动的方向．
3．国际单位制中，电流的单位为 ，用符号A表示．电阻的单位是 ，用符号Ω表示．电压的单位是
，用符号V表示．正安培欧姆伏特五、电阻
1．直流电路中的电阻器是一种在电路中起 作用的元件，亦简称为电阻．
2．电阻对电流、电压的调节作用
(1) 电路．
(2) 电路．阻碍限流分压I2Rt 单位 I2R (3)应用
各种类型的电热器(热得快、电饭锅、电烤箱、电热水器等)都是利用通电电阻的 效应而制成的．发热一、对电动势的理解
1．电源没有接入电路时两极间的电压，是由电源本身的性质决定的，我们用电动势来描述这种特性．电动势的符号是E，单位是伏特，数值等于电源没接入电路时两极间的电压．
2．常用干电池不论型号大小，电动势都是1.5 V，铅蓄电池电动势为2 V.【例1】 (单选)(2013·江苏扬州市学业水平考试模拟)关于电源电动势，下列说法中正确的是
( )
A．同一电源接入不同的电路电动势会发生改变
B．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压
C．电源电动势表征电源把其他形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关
D．电源电动势与电势差是一回事
答案 C解析 电动势是表征电源将其他形式的能转化为电能的本领，与外电路无关，选项A错误，C正确；电源电动势等于电源未接入电路时其两端的电压表测量的电压，选项B错误；电源电动势与电势差的单位相同，但两者不是一回事，选项D错误．答案 CD三、对焦耳定律的理解及应用
1．电热和热功率
电热：Q＝I2Rt.
热功率：P＝Q/t＝I2R，电热器在单位时间内消耗的电能．
单位：电热的国际单位是“焦耳”，符号是“J”；热功率国际单位是“瓦特”，符号“W”．2．电功和电功率
电功：W＝UIt，其中U、I分别是用电器两端的电压和通过它的电流．
电功率：P＝UI，表示消耗电能的快慢．
单位：电功的国际单位是“焦耳”，符号是“J”；电功率国际单位是“瓦特”，符号“W”． 4．应用
(1)各种类型的电热器．
(2)电能传输过程中．答案 CD解析 电阻器的电功率既与电阻有关，还与电压、电流有关．在I一定时，P与R成正比，在U一定时，P与R成反比，故A、B项错，C、D项对．答案 C再见课件26张PPT。第2讲 交变电路高中物理·选修1-1·教科版 [目标定位] 1.了解交变电流的变化规律和特点.2.知道交变电压、交变电流的数学表达式，理解有效值的概念.3.知道电容器的结构和功能；了解电容器的充放电过程．一、交变电路的组成
交变电路由 及电阻、电容、电感等元件组成．
二、交变电压及交变电流
1．一般交变电压的表达式：u＝ ，其中U0是交变电路中电压的峰值，f是交替变化的频率，t为变化的时间．
2．交变电流的表达式：i＝ ，其中I0是交变电路中电流的峰值．交变电源U0sin 2πftI0sin 2πft3．有效值：即在一个周期内，某交流电通过电阻R所产生的热量与某一恒定电流在 的时间内通过该电阻所产生的热量 ，那么这个直流电压(电流)的大小就叫做交流电压(电流)的有效值．同样相等想一想：
各种家用电器上所标注的电压值是指有效值还是最大值？
答案 有效值．三、电容
1．电容器通常简称为“电容”，一般由两块彼此 又相互靠近的导体组成．
2．电容器能够“通 ，隔 ”．电容器对交流电也会产生阻碍作用，我们用“容抗”来表示这种阻碍作用的大小．绝缘交直想一想：
你知道日常生活中哪些电器中应用了电容器吗？
答案 电视、收音机、照相机．四、电感
1．交变电路中的电感器简称“电感”，通常是由线圈或加铁芯的线圈构成，它是一个发生 的元件．
2．电感器能够“通 、阻 ”．电感在交流电路中对电流有阻碍作用，称为“感抗”． 电磁感应直交想一想：
电感对交流电的阻碍作用利用了什么原理？
答案 利用了电磁感应现象．在通过电感中的电流变化时，使穿过电感线圈的磁通量发生变化，从而发生电磁感应现象，在线圈中产生感应电动势阻碍线圈中电流的变化．一、交流电的变化规律及描述
1．交流电的表达式：u＝U0sin 2πft，i＝I0sin 2πft，
其中U0是交变电路中电压的峰值，I0是交变电路中电流的峰值，f是交替变化的频率，t为变化的时间．2．图象：
图3－2－14．交变电流的瞬时值、最大值和有效值
(1)瞬时值和最大值：瞬时值是交变电流某一时刻的值，瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同．瞬时值中最大的叫最大值．
(2)有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值，叫该交变电流的有效值．用“E、I、U”表示． (3)我们通常说家庭电路的电压是220 V，是指有效值．各种使用交变电流的电器设备上所标的是额定电压和额定电流的有效值，一般交流电流表和交流电压表测量的数值也都是有效值 .对电容来说，其击穿电压值应小于交流的最大值. 【例1】 (多选)一正弦交流电的电压u＝220sin(100πt) V，若将它加在阻值为100 Ω的电阻两端(电源内阻不计)，则下列说法中错误的是
( )
A．电流的瞬时值为i＝2.2sin(100πt) A
B．电流的最大值为2.2 A
C．流过电阻的电流是恒定的
D．流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变化的
答案 CD针对训练 (2011·四川省学业水平考试)一电流随时间变化的关系如图3－2－2所示，则此电流的峰值为________A，周期为________s.
图3－2－2
答案 10 0.02二、电容对电路的作用
1．直流电流不能通过电容器
2．交变电流通过电容器的原因，是电容器不断的充电和放电形成的，而不是电荷真的穿过了电容器．【例2】 (多选)如图3－2－3所示电路，以下结论正确的是
( )
图3－2－3A．a、b若接直流电，灯泡不亮
B．a、b若接直流电，灯泡也可发光
C．a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器都有电荷通过
D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过
答案 AD解析 电容器有“通交流，隔直流”的作用，故a、b内接直流电时，灯泡不亮，A对，B错；接交流电时，灯泡亮，但电路中电流的形成缘于电容器的不断充电、放电，并没有电荷通过电容器，C错，D对．三、电感对电路的作用
1．自感：导体本身因电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象．自感现象中产生的电动势叫自感电动势．
2．电感对交变电流的阻碍作用．
(1)电感对直流的阻碍作用很小，所以是“通直流”，而对交流都有阻碍作用，所以“阻交流”．
(2)电感对交变电流有阻碍作用的原因：当线圈中电流发生变化时，在线圈中产生自感电动势，自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化．【例3】 (2012·江苏省学业水平测试)如图3－2－4所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将________(选填“逐渐”或“立刻”)变亮．当开关断开时，小灯泡将________(选填“逐渐”或“立刻”)熄灭．
图3－2－4答案 逐渐 立刻
解析 闭合开关时，由于电感器的阻碍作用，A中的电流只能逐渐增大，即小灯泡逐渐变亮；当开关断开时，由于小灯泡无法与其他用电器构成回路，小灯泡立刻熄灭．再见课件27张PPT。第3讲 电能的传输 电能的转化及应用高中物理·选修1-1·教科版[目标定位] 1.了解高压输电的优点．知道减少远距离输送电能损失的主要途径.2.了解变压器的构造和原理．掌握变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系.3.了解电能的转化及应用一、电能的传输过程
发电厂生产的电，只有经过远距离传输，即输电，才能进入千家万户．电在传输过程中要经过一次 变压器和两次 变压器．
二、高压输电
在R、t一定的条件下，为了降低输电过程中的热损耗，最佳方案是采用 输电．升压降压高压三、变压器
1．变压器是由闭合 和绕在铁芯上的 线圈组成的．一个线圈跟电源连接，叫 (也叫初级线圈)；另一线圈跟负载连接，叫做 (也叫次级线圈)．
2．变压器工作的基本原理是 ．铁芯两个原线圈副线圈电磁感应若n2>n1，则U2>U1，这种变压器称为是 变压器．
若n2图3－3－1中的灯泡没有直接与电源连接，为什么能发光？电能从哪儿来的？
图3－3－1
答案 变压器是电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能．四、低压用电
从发电厂高压输来的电，须经 变压器把电压降
下来后再使用．
五、电能的转化及应用
1．电能转化为机械能是通过 来完成的．
直流电动机的工作原理：当线圈通电后，由于受到
的作用，线圈在磁场中旋转起来．降压电动机安培力2．电能转化为化学能：利用渗析方法制取纯净水，对电池充电、使构成电池的化学物质储存起 ，工业中的电解、电镀等．
3．电能转化为内能，转化装置即为一个含 的电路．
4．电能转化为光能，要通过 转化装置．
5．电能转化为声能，要通过 转化装置．
6．电能转化为电磁能，例如利用电磁振荡电路产生 ，利用电致发光装置产生 、 、 等．化学能电阻R光电电声无线电波红外线可见光紫外线想一想：
电动机和发电机的原理相同吗？
答案 不同．电动机是将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的；发电机是将机械能转化为电能，是利用电磁感应原理制成的．一、高压输电
1．目的：输送电能．
2．电能损失的原因：电流的热效应．
3．关键：减小输电线上电能的损失：Q＝I2R线t.4．减少电能输送时损失的途径
(1)降低导线电阻
①选择导电性能好的材料做导线．
②增加导线的横截面积．
③降低导线电阻的措施的局限性：电阻率较小的金属一般比较贵重；导线横截面积增大不仅增加材料消耗，还会给架线增大困难．【例1】 (单选)远距离输电中，在输送的电功率不变的条件下
( )
A．只有增大输电线的电阻，才能减小电流，提高输电效率
B．只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率
C．提高输电电压势必增大输电线上的能量损耗
D．提高输电电压势必增大输电线上的电流
答案 B二、变压器
1．变压器的工作原理
变压器的示意图
图3－3－2变压器工作的基本原理是电磁感应现象．2．当原线圈上加交变电压时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要引起感应电动势，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生感应电流，它也要在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象．3．穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的，因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等，匝数越多，总感应电动势越大．
4．能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置．【例2】 (单选)(2012·河北省学业水平考试)下图中，属于升压变压器且能使灯泡发光的电路是
( )
答案 C解析 变压器不改变直流的电压，A、D错；升压变压器的原线圈比副线圈的匝数少，B错，C对．【例3】 (单选)将输入电压为220 V、输出电压为6 V的变压器改绕成输出电压为24 V的变压器．已知副线圈原来的匝数为36匝，现不改变原线圈的匝数，则副线圈应增绕的匝数为
( )
A．144匝 B．108匝 C．180匝 D．540匝
答案 B三、电能的转化及应用【例4】 我们用电的过程，实际是消耗电能的过程．电灯发光时，电能转化为__________________，电铃发声时，电能转化为______________，蓄电池被充电时，电能转化为______________，电流通过电炉时，电能转化为______________，电流通过电风扇时，电能转化为______________，电流通过电动机做功的过程中，电能转化为______________．
答案 内能 声能 化学能 内能 机械能 机械能解析 根据能量转换进行分析，因为灯泡发热，所以是电能转换为热能，电铃发声，所以是电能转换为声能，因为蓄电池充电发生化学变化，所以是电能转换为化学能，因为电炉发热，所以电能转换为热能，因为电风扇工作，所以是电能转换为机械能． 再见课件18张PPT。章末整合高中物理·选修1-1·教科版电路电路电路【例1】 (单选)一输入电压为220 V，
输出电压为36 V的变压器副线圈
烧坏，为获知此变压器原、副线
圈匝数，某同学拆下烧坏的副线
圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了
5匝线圈，如图1所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为
( )图1
变式训练1 (单选)如图2所示是一调压变压器原理图，如将它做升压变压器使用，则
( )图2A．将交流电源接在a、b端，用电器接在c、d端
B．将交流电源接在c、d端，用电器接在a、b端
C．将交流电源接在a、c端，用电器接在b、d端
D．若要进一步升压，应使P逆时针方向旋转
答案 B二、交变电流的描述
1．正弦式电流的图象图3【例2】 (多选)某正弦交流电的图象如图4所示，则由图象可知
( )
图4变式训练2 (多选)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图5所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则
( )
图5A．流过电阻的电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是100 V
C．经过1分钟电阻发出的热量是6×104 J
D．变压器的输入功率是1×103 W
答案 BCD解析 原线圈中电压的有效值是220 V，由变压比知副线圈中电压为100 V，流过电阻的电流是10 A，故输入功率为1×103 W；与电阻并联的电压表的示数是100 V；经过1分钟电阻发出的热量是6×104 J．选项B、C、D正确．再见
