课件43张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三四一、交变电流
1.恒定电流
强弱和方向不随时间变化的电流称为恒定电流,简称直流.
2.交变电流
强弱和方向随时间变化的电流称为交变电流,简称交流.
3.波形图
电流或电压随时间变化的图象.通常利用示波器来观察.
日常生活和生产中所用的交变电流是按正弦规律变化的交变电流.目标导航预习导引一二三四把两个发光时颜色不同的发光二极管并联,注意使两者正负极的方向不同,然后连接到教学用的发电机的两端(如图).转动手柄,两个磁极之间的线圈随着转动.观察发光二极管的发光情况.实验现象说明了什么?
答案：可以观察到两个发光二极管交替发光.该实验说明了发电机产生的电流的方向随时间变化,不是直流,是交变电流.目标导航预习导引一二三四二、正弦交变电流的产生
1.实验装置
(1)交流发电机的基本结构:线圈、磁极、滑环及电刷.
(2)模型装置图(下图):目标导航预习导引一二三四目标导航预习导引一二三四目标导航预习导引一二三四2.过程分析 目标导航预习导引一二三四根据法拉第电磁感应定律,线圈在磁场中转动时,穿过线圈的磁通量就发生变化,从而产生感应电流.用线圈和磁铁做成发电机,线圈中产生的感应电流怎么输出来呢?
答案：如下图所示,利用电刷将感应电流输出.目标导航预习导引一二三四三、用函数表达式描述交变电流
1.电动势的瞬时值:N匝、面积为S的线圈以角速度ω转动,从中性面开始计时,得出:
e=Emsin ωt,其中Em=NBSω,叫做电动势的峰值.?3.电压瞬时值:u=Umsin ωt .?
4.按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流.目标导航预习导引一二三四日常生活中照明电路用的是交变电流,交变电流的大小和方向是周期性变化的.我们为什么感觉白炽灯的明亮程度并没有变化?
答案：这主要是因为交变电流的大小和方向变化很快,白炽灯灯丝的温度基本不变,所以灯的亮度基本没有变化,再者人的眼睛有0.1 s的视觉暂留,也不能分辨其变化情况.目标导航预习导引一二三四四、用图象描述交变电流
1.图象特点
正弦式交变电流的电动势e,电压u及电流i随时间按正弦规律变化.
2.线圈在匀强磁场中匀速转动一周的过程中,电动势e,电压u及电流i出现两次最大值.知识精要典题例解迁移应用一二三四一、交变电流的产生及方向
1.产生:如图,用矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流.
(1)切割磁感线的有效边是图中的ab和cd;(2)线圈平面平行磁感线的位置,即通过线圈平面的磁通量为零的位置(图中位置),两个有效边的切割速度方向垂直磁感线,产生的感应电动势最大;(3)线圈平面垂直磁感线的位置,即通过线圈平面的磁通量最大的位置,两个有效边的切割速度方向平行磁感线,不切割磁感线,线圈中的感应电动势为零.知识精要一二三四2.方向:由线圈平面图(见下面)可以看到,当ab边向右、cd边向左运动时(线圈平面图②),感应电流是沿着abcd方向流动的;当ab边向左、cd边向右运动时(线圈平面图④),感应电流是沿着dcba方向流动的.这两种情况交替出现,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.典题例解迁移应用一二三知识精要四典题例解迁移应用【例1】 如图为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是( ) (导学号51130027)
A.线圈每转动一周,指针左右摆动两次
B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流
C.图示位置,ab边的感应电流方向由a→b
D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零一二三知识精要四典题例解迁移应用解析：线圈在磁场中匀速转动时,在电路中产生周期性变化的交变电流,线圈经过中性面时电流改变方向,线圈每转动一周,有两次通过中性面,电流方向改变两次,指针左右摆动一次,故A项错误;线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面,显然图示位置不是中性面,所以B项错误;线圈处于图示位置时,ab边向右运动,由右手定则,ab边的感应电流方向由a→b,故C项正确;线圈平面与磁场方向平行时,ab、cd边垂直切割磁感线,线圈产生的电动势最大,也可以这样认为,线圈处于竖直位置时,磁通量为零,但磁通量变化率最大,故D项错误.
答案：C一二三知识精要四典题例解迁移应用一二三知识精要四典题例解迁移应用如图所示,矩形线框在磁场内做的各种匀速运动中,能够产生交变电流的是( ) (导学号51130028)答案：B
解析：产生交变电流的条件是穿过线圈的磁通量发生周期性变化,选项B符合要求.一二三知识精要典题例解迁移应用四二、中性面及中性面的垂面有何特点,线圈位于中性面时感应电流有什么变化
1.由法拉第电磁感应定律可知感应电动势的大小正比于磁通量变化率,而不是正比于磁通量.当线圈位于中性面时,尽管磁通量最大,但磁通量的变化率最小,故感应电动势最小;当线圈位于中性面的垂面时,尽管磁通量最小(为零),但其变化率最大,故该位置感应电动势最大.
2.线圈位于中性面时,感应电动势及感应电流为零.通过中性面时,电流的方向发生变化,线圈在一个周期内两次经过中性面,故电流在一个周期内方向改变两次.一二三知识精要典题例解迁移应用四3.中性面及中性面的垂面比较 一二三知识精要四典题例解迁移应用【例2】 (多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,在线圈平面经过中性面瞬间,下列说法正确的是( )
A.线圈平面与磁感线平行
B.通过线圈的磁通量最大
C.线圈中的感应电动势最大
D.线圈中感应电动势的方向改变
解析：由中性面的定义可知,线圈平面与磁感线垂直,所以A项错误.由于线圈平面与磁感线垂直,所以磁通量最大,B项正确.导线运动方向与磁感线平行,感应电动势为零,所以C项错误.在中性面前后,穿过线圈的磁通量的变化由增加到减少,所以感应电流的方向发生改变,所以D项正确.
答案：BD一二三知识精要四典题例解迁移应用一二三知识精要四典题例解迁移应用(多选)关于中性面,下列说法正确的是( )
A.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零
B.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量为零,磁通量变化率最大
C.线圈每经过一次中性面,感应电流的方向就改变一次
D.线圈每转动一周经过中性面一次,所以线圈每转动一周,感应电流的方向就改变一次一二三知识精要四典题例解迁移应用答案：AC
解析：中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置,线圈经过该位置时,穿过线圈的磁通量最大,各边都不切割磁感线,不产生感应电动势,所以磁通量变化率为零,A项正确,B项错误;线圈每经过一次中性面,感应电流的方向改变一次,但线圈每转一周要经过中性面两次,所以每转一周,感应电流方向就改变两次,C项正确,D项错误.一二三知识精要典题例解迁移应用四三、对e=Emsin ωt的理解
1.交变电流的瞬时表达式的形式与开始计时时线圈的初位置有关.若从中性面开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsin ωt;若从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为
2.最大值:Em=NBSω,Em与转轴的所在位置及线圈形状无关.
3.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生的正弦式交变电流与轴的位置(不一定是对称轴)、线圈的形状无关.一二三知识精要典题例解迁移应用四一二三知识精要四典题例解迁移应用【例3】 如图,有一10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,线框绕OO'轴以10π rad/s的角速度匀速转动,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T.问: (导学号51130029)
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流峰值分别是多少?
(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?
(3)写出感应电动势随时间变化的表达式.
点拨：电动势的峰值可用Em=NBSω计算,而计算电动势的瞬时值首先要确定计时起点,然后用e=Emsin ωt或e=Emcos ωt进行计算.一二三知识精要四典题例解迁移应用解析：(1)交变电流电动势峰值为
Em=NBSω=10×0.5×0.22×10π V=6.28 V,
电流的峰值为
(2)线框转过60°时,感应电动势
E=Emsin 60°≈5.44 V.
(3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时值表达式为e=Emsin ωt=6.28sin 10πt(V).
答案：(1)6.28 V 6.28 A
(2)5.44 V
(3)e=6.28sin 10πt V一二三知识精要四典题例解迁移应用一二三知识精要四典题例解迁移应用(多选)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为Em.下列说法中正确的是 ( )(导学号51130030)
A.当磁通量为零时,感应电动势也为零
B.当磁通量减少时,感应电动势在增大
C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5Em
D.角速度ω等于
答案：BD一二三知识精要四典题例解迁移应用解析：(1)公式法.设从线框位于中性面开始计时,则线框中产生正弦式电流,即e=Emsin ωt.穿过线框的磁通量Φ随时间按余弦规律变化,即Φ=Φmcos ωt.(2)图象法.Φ-t图象如图所示,图象在某点的斜率表示感应电动势瞬时值.由图可知,A、C两项错,B项对.由Em=Φmω知D项对.一二三知识精要典题例解迁移应用四四、正弦交变电流的图象
正弦交变电流随时间的变化情况可以从图象上表示出来,图象描述的是交变电流随时间变化的规律,它是一条正弦曲线,如图所示,交变电流的e-t图象.
由图可以确定出以下信息:
1.可以读出正弦交变电流的峰值Em.
2.可根据线圈转至中性面时电动势为零的特点,确定线圈处于中性面的时刻,确定了该时刻,也就确定了磁通量最大的时刻和磁通量变化率最小的时刻,如t=0,t=t2时刻.一二三知识精要典题例解迁移应用四3.可根据线圈转至与磁场平行时感应电动势最大的特点,确定线圈与中性面垂直的时刻,此时刻也就是磁通量为零的时刻和磁通量变化率最大的时刻,如t=t1,t=t3时刻.
4.可以确定某一时刻电动势大小以及某一时刻电动势的变化趋势.一二三四知识精要典题例解迁移应用【例4】 图甲是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO'转动.由线圈引出的导线ae和df分别与两个和线圈一起绕OO'转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图乙是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动.(只考虑单匝线圈) (导学号51130031)一二三四知识精要典题例解迁移应用(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式.
(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图丙所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式.一二三四知识精要典题例解迁移应用点拨： 解析：(1)矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd切割磁感线,
设ab和cd的转动速度为v,则
在t时刻,导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E1=BL2v⊥
由图可知v⊥=vsin ωt
则整个线圈的感应电动势为e1=2E1=BL1L2ωsin ωt.
(2)当线圈由题图丙位置开始运动时,
在t时刻整个线圈的感应电动势为e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0).
答案：(1)e1=BL1L2ωsin ωt
(2)e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)一二三四知识精要典题例解迁移应用一二三四知识精要典题例解迁移应用(多选)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交变电流的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交变电流的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交变电流的说法正确的是( ) (导学号51130032)
A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B.线圈先后两次转速之比为3∶2
C.交变电流a的瞬时值表达式为u=10sin 5πt(V)一二三四知识精要典题例解迁移应用答案：BC 知识链接案例探究规律方法:平均电动势的求法
线圈在转动过程中,某一段时间内从一个位置转到另一个位置所产生的电动势,称为平均电动势.它不等于始、末两时刻瞬时值的平均值,必须用法拉第电磁感应定律计算,即
同理,计算交变电流在某段时间内通过导体横截面的电荷量,也必须用平均值,即知识链接案例探究如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,所用矩形线圈总电阻为R=100 Ω.线圈的匝数n=100,边长lab=0.2 m,lbc=0.5 m,以角速度ω=100π rad/s绕OO'轴匀速转动,试求当线圈平面从图示位置(与中性面垂直)转过90°的过程中,
(1)线圈中的平均电动势.
(2)通过线圈某一截面的电荷量.知识链接案例探究解析：(1)线圈平面从图示位置转过90°的过程中,线圈内磁通量的变化量为
ΔΦ=Blablbc,答案：(1)200 V (2)1×10-2 C 课件25张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1.周期和频率 目标导航预习导引2.峰值和有效值
(1)峰值
①定义:交变电流的电压、电流所能达到的最大值.
②意义:用来表示电流的大小或电压的高低.
③应用:电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值.
(2)有效值
①定义:如果交流与恒定电流分别通过同一电阻,在交流的一个周期内所产生的热量相等,则这个恒定电流相应的电流值和电压值,分别称为相应交变电流的电流和电压的有效值.
②关系:对于正弦交变电流,有效值I、U与峰值Im、Um之间的关系:目标导航预习导引(1)电气设备的铭牌上标出的电压值、电流值;(2)交流电压表测量的数值;(3)电容器上的标称电压值分别指的是有效值还是最大值?
答案：(1)有效值 (2)有效值 (3)最大值
3.相位和相位差
(1)定义:正弦交变电流u=Emsin(ωt+φ),其中“ωt+φ”叫做交变电流的相位.两支交流的相位之差叫做它们的相位差.
(2)正弦交变电流u1=Emsin(ωt+φ1)和u2=Emsin(ωt+φ2)的相位差是φ1-φ2.目标导航预习导引判断正误:
(1)交变电流在1 s内电流方向变化的次数就是它的频率. ( )
(2)交变电流的周期越大,交变电流的变化就越快. ( )
(3)正弦交变电流的峰值可以用来表示电流的强弱或电压的高低. ( )
(4)交变电流的有效值就是一个周期内的平均值. ( )
(5)交流电路中,电压表、电流表的测量值都是有效值. ( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√知识精要典题例解迁移应用一二一、交变电流有效值的理解和计算
1.交变电流有效值的求解
(1)若是正弦式交变电流,可利用交变电流的有效值与峰值间的关系求解,即
(2)若不是正弦式交变电流,则必须根据电流的热效应来求解其有效值,且时间取交变电流的一个周期.具体做法:假设让交变电流通过电阻R,计算交变电流在一个周期内产生的热量Q(可分段计算),其中热量Q用相应的物理量I或U来表示(如Q=I2Rt或Q= ),则I或U为交变电流的相应有效值.知识精要典题例解迁移应用一二2.几种常见电流的有效值 知识精要典题例解迁移应用一二一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为( ) (导学号51130033)一二知识精要典题例解迁移应用A.1∶ B.1∶2
C.1∶3 D.1∶6点拨：计算有效值时应取一个完整周期的时间,图甲中交变电流的周期为6×10-2 s.答案：C 一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用图为一交变电流随时间变化的图象,求此交变电流的有效值. (导学号51130034)一二知识精要典题例解迁移应用二、正弦式交变电流四值的比较 一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 如图所示,线圈abcd的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度为B= T.当线圈以300 r/min的转速匀速转动时,求: (导学号51130035)
(1)转动中感应电动势的有效值.
(2)电路中交流电压表和电流表的示数.
(3)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量.一二知识精要典题例解迁移应用点拨：(1)交流电压表、电流表的示数为有效值.
(2)电荷量由q= ·Δt求出,所以需要求出规定时间内交变电流的平均值.答案：(1)35.4 V (2)31.86 V 3.54 A (3)0.16 C一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用(多选)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交流电动势图象如图乙中曲线a、b所示,则 ( )A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C.曲线a表示的交流电动势频率为25 Hz
D.曲线b表示的交流电动势有效值为10 V一二知识精要典题例解迁移应用答案：AC 知识链接案例探究技巧点拨规律方法:计算电阻上产生热量与通过电荷量的技巧
交变电流在通过电阻时既要产生热量也要通过电荷量,但在计算热量和电荷量时要分别利用电流的有效值和平均值,分析此类问题时要注意以下三点:
(1)明确热量是与做功有关的物理量,所以求解电流产生的热量要用电流的有效值来计算;
(2)电荷量是电流对时间的积累,所以求解电荷量时要用电流的平均值来计算;
(3)此类题目往往不会直接给出电流的有效值或平均值,而是会在计算中体现出来.知识链接案例探究技巧点拨小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化,如图所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.求:
(1)一个周期内线圈发热产生的热量.
(2)线圈从中性面起转动半周的过程中,流过R的电荷量.知识链接案例探究技巧点拨知识链接案例探究技巧点拨答案：(1)0.157 J (2)2×10-2 C 知识链接案例探究技巧点拨通过本题的分析过程可以看出,求解热量和电荷量思路不同.
(1)求解热量,按以下思路:
电动势最大值→电流最大值→电流有效值→焦耳定律
(2)求解电荷量,按以下思路:课件27张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1.电感器的感抗及其应用
(1)感抗
电感对交流的阻碍作用.
(2)影响感抗的因素
电感器的自感系数和交变电流的频率.自感系数越大,交变电流的频率越高,感抗越大.
(3)感抗的应用目标导航预习导引电感对交变电流的阻碍作用是怎样形成的?
答案：交变电流通过线圈时,由于电流时刻在变化,线圈中产生自感电动势,自感电动势总是阻碍电流的变化,就形成了对交变电流的阻碍作用.目标导航预习导引2.电容器的容抗及其应用
(1)容抗:
电容器对交流有一定的阻碍作用.
(2)影响容抗的因素:
电容器的电容和交变电流的频率.电容越大,频率越高,容抗越小.
(3)电路中的电流:
通过实验可以看到交变电流能够通过电容器,其实自由电荷并未通过极板间的绝缘介质,只是在交变电压的作用下,电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流.目标导航预习导引判断正误:
(1)绕制线圈的导线的电阻可以忽略时,线圈对交流没有阻碍作用. ( )
(2)交变电流的频率越高,电感对交流的阻碍作用越大. ( )
(3)高频扼流圈可以“通高频,阻低频”. ( )
(4)直流电流能通过电容器.( )
(5)电容器的电容越大,容抗就越大. ( )
(6)电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√知识精要思考探究典题例解一二迁移应用一、电感对交变电流的阻碍作用
1.电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质
交变电流通过线圈时,由于电流时刻都在变化,所以自感现象就不断地发生,而自感电动势总是要阻碍电流变化的,这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用.因此,感抗的产生是由线圈的自感现象引起的.直流电通过线圈时,电流的大小、方向都不变,线圈中不产生自感电动势,也就没有感抗.
2.感抗
电感线圈对电流的阻碍作用.感抗用“XL”表示,XL=2πfL=ωL,其中f是交变电流的频率,L是线圈的自感系数.知识精要思考探究典题例解一二迁移应用3.感抗与电感的关系
电感线圈对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示,线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,产生的自感电动势就越大,感抗就越大,对交变电流的阻碍作用也就越大.
4.线圈(扼流圈)的分类
根据不同线圈对交变电流的阻碍作用不同分类:
(1)低频扼流圈:
构造:闭合铁芯、绕在铁芯上的线圈.
特点:匝数多、自感系数L大、电阻很小.它对低频交流会产生很大的阻碍作用,而对直流的阻碍作用则较小,故低频扼流圈的作用为“通直流、阻交流”.知识精要思考探究典题例解一二迁移应用(2)高频扼流圈:
构造:它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上或空心.
特点:匝数少,自感系数L小.它只对频率很高的交流产生很大的阻碍作用,而对低频交流的阻碍作用较小,故高频扼流圈的作用为“通直流、通低频,阻高频”.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用1.自感电动势E=L ,总是阻碍电流的变化.如果交变电流流过电感线圈,会受到怎样的影响?
答案：交变电流的大小和方向不断变化,而线圈的自感电动势总是阻碍电流的变化,所以电感线圈对交变电流有阻碍作用.
2.电感线圈对不同频率的交变电流影响有何不同?
答案：交流电频率越高, 越大,线圈中的自感电动势越大,对交变电流的阻碍作用越大.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用【例1】 (多选)在如图所示的电路中,L为电感线圈,R为灯泡的电阻,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压U=220 sin 100πt V.若保持电源电压有效值不变,只将电源频率改为100 Hz,下列说法正确的有( )(导学号51130036)
A.电流表示数增大
B.电压表示数增大
C.灯泡变暗
D.灯泡变亮
点拨：解答本题时应把握以下两点:
(1)感抗与交变电流的频率的关系.
(2)闭合电路的电压关系.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时,线圈的感抗增大;在电压不变的情况下,电路中的电流减小,选项A错误.
灯泡的电阻R是一定的,电流减小时,实际消耗的电功率(P=I2R)减小,灯泡变暗,选项C正确,D错误.
电压表与电感线圈并联,其示数为线圈两端的电压UL;设灯泡两端电压为UR,则电源电压的有效值为
U=UL+UR.
因UR=IR,故电流I减小时,UR减小.因电源电压有效值保持不变,故UL=(U-UR)增大,选项B正确.
答案：BC一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(多选)如图所示实验电路中,若直流电压和交变电压的有效值相等,S为双刀双掷开关,下面哪个叙述正确 ( )
A.当S掷向a、b时灯较亮,掷向c、d时灯较暗
B.当S掷向a、b时灯较暗,掷向c、d时灯较亮
C.S掷向c、d,把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮
D.S掷向c、d,电源电压不变,而使频率减小时,灯变暗一二知识精要思考探究典题例解迁移应用答案：AC
解析：线圈对恒定电流无感抗,对交变电流有感抗,当交流电频率减小时,感抗变小,灯变亮,并且是有铁芯时感抗更大,故铁芯抽出时灯变亮.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用二、电容对交变电流的阻碍作用
1.交变电流是怎样通过电容器的
电容器两极板之间是相互绝缘的,不论是恒定电流还是交变电流,自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘体(电介质),通常所说的交变电流“通过”电容器,并不是自由电荷穿过了电容器,而是在交流电压作用下,当电压升高时电容器充电,电容器极板上的电荷量增加,形成充电电流,如图甲所示;当电压降低时,电容器放电,电容器极板上的电荷量减少,形成放电电流,如图乙所示.由于电容器反复不断地充电、放电,使电路中有持续的交变电流.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一二知识精要思考探究典题例解迁移应用2.对容抗及“阻碍”作用的理解
(1)对容抗的理解:容抗是表示电容器对交变电流阻碍作用大小的物理量.容抗的大小与自身的电容量、交变电流的频率有关,可用XC= 来表示,单位是欧姆.此公式虽然不要求掌握,但可以用来定性地分析问题,当交变电流的频率增加时,容抗减小.
(2)电容器对交变电流的阻碍作用:对导线中形成电流的自由电荷来说,当电源的电压推动它们向某一方向做定向移动的时候,电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向移动,这就产生了对交变电流的阻碍作用.
(3)“阻碍”作用可概括为“隔直流、通交流”,“通高频、阻低频”.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用电容器与直流电源相接时有电流吗?
答案：当电容器与直流电源的两极相连接时,除了接通的瞬间因电容器充电而有瞬时电流外,一旦充电完毕,电容器两极板间的电压与电源两极间的电压相等,且保持不变,电路中就没有电流了.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用【例2】 如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表A的示数增加,可行的办法是( ) (导学号51130037)
A.使发电机F的转速增加
B.使发电机F的转速减小
C.在平行板电容器间换用介电
常数较小的电介质
D.使电容器两极板间距离增大
解析：当发电机转速增加时,交变电流的频率增大,容抗减小,电流表A的读数增大,A项正确,B项错误;在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小,使电容器两极板间距离增大时电容也减小.当电容减小时,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A示数减小,C、D两项错误.
答案：A一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(多选)下列各图是电子技术中的常用电路,其中乙图中的电容器的电容C较小,丙图中的电容器的电容C较大.a、b是部分电路的输入端,其中输入的高频成分用“ ”表示,低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示.关于负载电阻R中得到的电流特征,下列说法中正确的是( )
A.图甲中R得到的是交流成分
B.图乙中R得到的是高频成分
C.图乙中R得到的是低频成分
D.图丙中R得到的是交流成分一二知识精要思考探究典题例解迁移应用答案：AC
解析：电容器隔直流、通交流,阻低频、通高频,所以甲中R得到的是交流成分,乙中R得到的是低频成分,丙中R得到的是直流成分,选项A、C正确.知识链接案例探究易错分析易错考点:电阻、电容、电感导电特性的辨析 知识链接案例探究易错分析知识链接案例探究易错分析关于电阻、电感、电容对电流阻碍作用的说法正确的是( )
A.电阻对直流和交变电流的阻碍作用相同
B.电感对直流和交变电流均有阻碍作用
C.电容器两极板间是绝缘的,故电容支路上没有电流通过
D.交变电流的频率增加时,电阻、电感、电容的变化情况相同
解析：电阻对直流和交变电流的阻碍作用相同,选项A正确;电感对直流没有阻碍作用,对交变电流有阻碍作用,选项B错误;由于电容器不断地充放电,电路中存在充电电流和放电电流,选项C错误;电阻的阻值与交变电流的频率无关,感抗随交变电流频率的增大而增大,容抗随交变电流频率的增大而减小,选项D错误.
答案：A知识链接案例探究易错分析本题易错选项及错误原因分析如下: 课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、变压器
1.概念及结构
变压器是改变交流电电压的设备.由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,其中跟电源连接的线圈,叫原线圈;跟负载连接的线圈,叫副线圈.
2.工作原理
变压器工作的基础是互感现象,原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量既穿过副线圈,也穿过原线圈,在原、副线圈中同样要引起感应电动势.
变压器能改变恒定电流的电压吗?
答案：不能.目标导航预习导引一二二、理想变压器
1.概念
对于忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损耗的变压器,叫理想变压器.
2.电压、电流与线圈匝数的关系目标导航预习导引一二一个变压器原线圈匝数为1 100匝,接在220 V的交流电源上,若要得到6 V的输出电压,则副线圈的匝数应为多少?知识精要思考探究典题例解一二迁移应用一、变压器的工作原理
1.原理知识精要思考探究典题例解一二迁移应用2.理想变压器的基本规律
U1I1=U2I2+U3I3+…
n1I1=n2I2+n3I3+…一二知识精要思考探究典题例解迁移应用理想变压器有什么特点?实际变压器呢?
答案：理想变压器不考虑初、次级线圈发热损失,也不考虑铁芯漏磁及铁芯内涡流发热损失,因此P出=P入,实际的变压器以上损耗是不可避免的,因此有P出
A.变压器输入功率为484 W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3一二知识精要思考探究典题例解迁移应用答案：BD 一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图.转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,V为交流电压表.当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体.以下判断正确的是( ) (导学号51130039)一二知识精要思考探究典题例解迁移应用答案：BC 一二知识精要典题例解迁移应用?一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 如图所示,理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计.当S闭合时( ) (导学号51130040)
A.电流表A1的读数变大,电流表A2的读数变小
B.电流表A1的读数变大,电流表A2的读数变大
C.电流表A1的读数变小,电流表A2的读数变小
D.电流表A1的读数变小,电流表A2的读数变大一二知识精要典题例解迁移应用解析：当S闭合后,变压器副线圈中的输电回路的电阻减小,而输
出电压不变.由 得I2增大,即电流表A2的读数增大,即输出功率变大.由U1I1=U2I2可知,I1变大,即电流表A1的读数也增大,选项B正确.
答案：B一二知识精要典题例解迁移应用(多选)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.P向下滑动时,灯L变亮
B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变
C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小
D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大一二知识精要典题例解迁移应用答案：BD 知识链接案例探究技巧点拨规律方法:几种特殊的变压器
1.多线圈变压器
多线圈变压器一般有一个原线圈、多个副线圈,输入功率等于各个副线圈的输出功率之和,其各线圈电压比仍等于匝数比,即
仍成立,但电流不再与匝数成反比.各线圈电流关系由输入功率等于总输出功率可得
U1I1=U2I2+U3I3+…
n1I1=n2I2+n3I3+…知识链接案例探究技巧点拨2.自耦变压器
图甲所示是自耦变压器的示意图.这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈.如果把整个线圈作为原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压;如果把线圈的一部分作为原线圈,整个线圈作为副线圈,就可以升高电压.知识链接案例探究技巧点拨调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图乙所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,AB之间加上输入电压U1,移动滑片P的位置就可以调节输出电压U2.知识链接案例探究技巧点拨3.互感器
(1)电压互感器:如图甲所示,原线圈并联在高压电路中,副线圈接电压表.互感器将高电压变为低电压,通过电压表测低电压,结合匝数比可计算出高压电路的电压.
(2)电流互感器:如图乙所示,原线圈串联在待测大电流电路中,副线圈接电流表.互感器将大电流变成小电流,通过电流表测出小电流,结合匝数比可计算出大电流电路的电流.知识链接案例探究技巧点拨1.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n1=1 100匝,接入电压U1=220 V的电路中.
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2=6 V,U3=110 V,它们的匝数n2、n3分别为多少?
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W”“110 V
60 W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少?知识链接案例探究技巧点拨答案：(1)30匝 550匝 (2)0.36 A 知识链接案例探究技巧点拨2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( )
A.ab接MN、cd接PQ,IabB.ab接MN、cd接PQ,Iab>Icd
C.ab接PQ、cd接MN,IabD.ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd知识链接案例探究技巧点拨解析：根据变压器原、副线圈中电流与匝数间的关系 可知,Iab>Icd,所以ab接MN、cd接PQ,选项B正确.
答案：B知识链接案例探究技巧点拨(1)电压互感器是降压变压器,据 (2)区分电压互感器与电流互感器的三个标志:
①测量仪器不同.
②原、副线圈匝数关系不同.
③原线圈接线方式不同,前者并联在火线和零线间,后者串联接在火线上.
(3)使用互感器时,一定要将互感器的外壳和副线圈接地.课件29张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、从发电站到用户的输电线路
1.大型发电机发出十几千伏的电压,在发电站区域通过变压器升高到几十万伏,然后进行远距离输电,当电能被输送到用电区域后,再根据不同的用电需求,用变压器将电压降低,这就是远距离输电.
2.实验表明:在输电导线的电阻不变的前提下,提高输电的电压,减小输电电流,可以达到减少输电过程中的功率损耗、更有效地输送电能的目的.目标导航预习导引一二我国城镇和农村电网的低压改造已基本结束,低压改造使我国广大城乡居民获得了实惠.农村电网改造前,某些村庄经常出现以下现象(离变压器较远的用户):(1)电灯不亮,达不到额定功率,换额定功率越大的灯泡越是不亮;(2)日光灯不能启动;(3)洗衣机转
动力度小等.尤其是过节时现象更明显,这是为什么呢?目标导航预习导引一二答案：因为电能在输送中存在电压损失和电能损失.
低压输电线较细,电阻较大,导线的电压降较大,致使用户末端电压远低于额定电压(有时甚至不高于160 V).到了过节的时候,各家用电器增多,所有用电器都并联,总电阻会更小,线路电流更大,输电导线上分得的电压变多,致使用户电压降低,就会出现上述现象.经过低压改造后,换上了合格的输电导线,以上现象就不明显了.目标导航预习导引一二二、为什么要采用高压输电
1.电功率损失:输电导线上有电阻,当电流通过时,由于电流的热效应会引起电功率的损失.可以考虑通过减小输电导线的电阻或减小输送电流来减少电功率的损失.
2.高压输电:减小电阻要增粗导线,增粗导线又带来两个不利:其一,耗费更多的金属材料;其二:会使导线太重,给架线带来很大困难.只有采用小电流输电才会避免上述问题,在保证输送功率不变的情况下,减小电流必须靠提升电压来实现.
现在大功率输电采用直流输电好还是交流输电好?
答案：直流输电,直流输电比交流输电损耗少.知识精要典题例解迁移应用一二一、输电线上的电压损失和功率损失
1.输电线路中的几个概念
(1)输电电压:是指加在输电线始端的电压,如图中的U.
注意,输电电压是发电厂输出端电压U,而不是用户端得到的电压U'.
(2)损失电压:是指输电线路始端电压U与末端电压U'的差值,即损失在输电线路上的电压.由公式可知,输电电流I越大,则损失的电压U损越大. 知识精要典题例解迁移应用一二(3)输送功率:是指输电线始端输入的功率,如图中的P,P=IU.
(4)损失功率:是指由于输电线发热而消耗的功率,即输送功率与用户实际得到功率的差值.
由P损=I2R线知,I越大,P损越大.
2.减小功率损失的方法
根据公式P损=I2R可知,减小输电线路上功率损失的方法有两种:
(1)减小电阻:据 判断,a.减小输电线的长度L:由于输电距离一定,所以在实际中不可能通过减小L来减小R.b.减小电阻率ρ:目前,一般用电阻率较小的铜或铝作为输电线材料.c.增大导线的横截面积S:这要多耗费金属材料,增大成本,同时给输电线的架设带来很大的困难.知识精要典题例解迁移应用一二一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 (多选)如图为远距离高压输电的示意图,关于远距离输电,下列表述正确的是( ) (导学号51130041)A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好一二知识精要典题例解迁移应用解析：根据输电原理,电路中的功率损耗ΔP=I2R线,而R线= ,增大输电线的横截面积,输电线的电阻会减小,则能减小输电线上的功率损失,选项A对;由P=UI可知,P一定的情况下,输送电压U越大,I越小,ΔP越小,选项B对;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I越大,ΔP越大,选项C错;输电电压并不一定越高越好,因为电压越高,对于安全和技术的要求越高,选项D对.
答案：ABD一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是( ) (导学号51130042)
A.由功率 ,应降低输电电压,增大导线电阻
B.由P=IU,应降低输电电压,减小输电电流
C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流
D.上述说法均不对
答案：C
解析：因为输电线上的功率损耗ΔP=I2R= ·R,其中P为输电功率,U为输电电压,I为输电电流,R为导线电阻,要减小远距离输电线上的功率损耗,需减小导线电阻或减小输电电流,C项对;或者提高输电电压以减小输电电流,A、B错.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用二、高压输电电路的分析与计算
1.输送过程图
2.电路的分析与计算
分析远距离输电电路的有效方法:理清三个回路,抓住两个联系,掌握一个(能量守恒)定律.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(1)三个回路
电源回路:由发电机和输电线路的升压变压器的原线圈1组成.这个回路又可称为发电机电路(或输入电路).在这个电路中,发电机是电源,线圈1相当于用电器,导线的直流电阻可以忽略.通过线圈1中的电流I1等于发电机中的电流I机,线圈1两端的电压U1等于发电机的端电压U机,线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机,即I1=I机,U1=U机,P1=P机.
输送回路:由输电线路的升压变压器的副线圈2和降压变压器的原线圈3组成.这个回路又可称为输送电路.在这个电路中,线圈2相当于电源,而线圈3相当于用电器,由于线圈2与线圈3相距较远,输电导线的电阻(设为R线)不可忽略,故R线也是该回路中的一个用电器.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用用户回路:由用户与降压变压器的副线圈4组成.这个回路可称为输出电路.在这个电路中,线圈4相当于电源,由它向用户供电,考虑到变压器与用户相距较近,线路中导线的电阻可忽略不计.
(2)两个联系一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(3)一个定律
发电机把机械能转化为电能,并通过导线将能量输送给线圈1,线圈1上的能量就是远程输电的总能量,在输送过程中,先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分,剩余的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗,所以其能量关系为
P1=P损+P用户.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用如图主要有:发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器、用电器.I2是否等于I3?U2是否等于U3?
答案：因为线圈n2、n3与R构成串联电路,所以I2=I3.电流流过R时有电压损失,所以有U2=I2R+U3,即U2>U3.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用【例2】 某校备用交流发电机的内阻为r=1 Ω,升压变压器匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻为R=4 Ω,全校22个教室,每个教室用“220 V 40 W”的灯12盏.要求在应急情况下,每个教室只开6盏灯,各灯都正常发光,则: (导学号51130043)
(1)发电机的输出功率为多大?
(2)发电机的电动势为多大?
(3)输电线上损耗的电功率为多大?
点拨：变压器都是理想变压器,所以原、副线圈电压、电流关系都满足 ,求解时应灵活应用.一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一二知识精要思考探究典题例解迁移应用答案：(1)5 424 W (2)250 V (3)144 W 一二知识精要思考探究典题例解迁移应用一二知识精要思考探究典题例解迁移应用远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( ) (导学号51130044)一二知识精要思考探究典题例解迁移应用答案：D 知识链接技巧点拨规律方法:电能的转化与输送综合分析计算
某发电站通过燃烧煤来发电,每1 kg标准煤完全燃烧放出2.93×107 J的热能,发电效率为80%.发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给用于生产和照明的用户,发电机输出功率是100 kW,输出电压是250 V,升压变压器原、副线圈匝数比是1∶25,输电线上功率损失为4%,用户需用电压为220 V.则:
(1)输电线的电阻和降压变压器的匝数比是多少?
(2)若有60 kW分配给生产用电,其余电能用来照明,那么可装25 W的电灯多少盏?
(3)完全燃烧10 kg煤有多少热能转化为电能?知识链接点拨： 技巧点拨知识链接技巧点拨知识链接技巧点拨(3)燃烧10 kg煤可放出的热能为10×2.93×107 J=2.93×108 J
转化为电能的部分为2.93×108 J×80%=2.34×108 J
答案：(1)15.6 Ω 300∶11 (2)1 440盏
(3)2.34×108 J知识链接技巧点拨求解通过升、降压进行远距离送电的问题关键是分清各部分输入、输出的各个物理量及其相互关系.通常,可先画出传输的结构示意图,如本题,可作草图如图所示.课件19张PPT。专题一专题二专题一 正确区分和应用交变电流的“四值”
1.最大值
最大值是指交变电流在变化过程中电动势、电压、电流所能达到的最大值,它反映的是交变电流大小的变化范围.当线圈平面与磁感应强度B的方向平行时,交变电流的电动势最大.设线圈的匝数为N,面积为S,绕垂直于磁场的转轴转动的角速度为ω,Em=NBSω,Em的大小与线圈的形状、旋转的转轴位置无关,在考虑电容器的耐压程度时,应注意交变电流的最大值.专题一专题二2.有效值
交变电流的有效值是根据电流的电热效应来定义的,即在一个周期内,能使同一电阻产生相等热量的直流的数值,叫做该交变电流的有效值,它反映的是交变电流通过用电器把电能转化为其他形式能的本领强弱,常用一大写字母来表示,如E、U、I.正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系是
各种交变电流电气设备上铭牌标有的、交流电表所测的,以及在叙述中没有特别说明的交变电流的值,都是指有效值.在计算交变电流通过导体产生的热量、电功率以及确定电阻丝的熔断电流时,只能用交变电流的有效值.
总之,在研究交变电流做功、电功率及产生的热量时,只能用有效值,交流电路中电流表、电压表的读数也都是有效值.专题一专题二3.瞬时值
瞬时值是指交变电流在变化过程中某一时刻电动势、电压、电流的值,它反映的是某一时刻交变电流某物理量的大小,常用小写字母来表示,如e、u、i.当从线圈平面与B的方向平行时开始计时,设线圈平面与B的方向的夹角为θ,瞬时电动势e的表达式为e=Emcos θ;当以线圈平面与中性面平行时开始计时,设线圈平面与中性面的夹角为α,瞬时电动势e的表达式为e=Emsin α.在求发电机某一时刻的电动势、电流、输出功率,用电器某一时刻电压、电流、消耗功率时常用瞬时值.专题一专题二4.平均值 专题一专题二【例1】 如图所示,矩形线框匝数 n=250,ab=12 cm,ad=10 cm.线框置于 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴以角速度4π rad/s匀速转动.线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R=12 Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L. (导学号51130045)(1)当S接e时,电流表读数为多少?R的热功率为多大?10 min内外力对线框做功多少?
(2)当S接f时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min,氖泡发光总时间为多少?(线框电阻不计)专题一专题二专题一专题二【迁移训练1】 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机,电阻r=2 Ω的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接,右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0= Ω,滑片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0、R2= ,其他电阻不计.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,闭合开关S,线圈转动过程中理想交流电压表示数是10 V,图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象.则下列正确的是 ( )专题一专题二答案：D 专题一专题二专题一专题二专题二 理想变压器问题的分析思路
具备了以下条件的变压器称为理想变压器:(1)不计铜损,即变压器的原、副线圈的内阻很小,可以忽略,在有电流通过时认为不产生焦耳热.(2)不计铁损,即变压器铁芯内不产生涡流,无热损耗.(3)不计磁漏,即原、副线圈中的磁通量总保持相同.
解题思路:思路(2):功率思路:理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副线圈时,P1=P2+P3+…专题一专题二专题一专题二思路(5):输配电原理思路:按“发电→升压→输电线→降压→用电器”的顺序或从“用电器倒推到发电”,以变压器的铁芯为界划分为三个回路一步一步进行分析.专题一专题二【例2】 如图为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n1=n42R,忽略灯丝电阻随温度的变化.当A、B端接入低压交流电源时( ) (导学号51130046)
A.A1、A2两表的示数相同
B.L1、L2两灯泡的亮度相同
C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率
D.R2两端的电压小于R4两端的电压专题一专题二答案：D 专题一专题二【迁移训练2】 如图所示为一理想自耦变压器,当它们的滑片P向b方向移动时,R(滑动变阻器总电阻)和R'保持不变,电压表读数将 ,电流表的读数将 .若P的位置不动,滑动变阻器滑片Q向上滑动时,电压表的读数将 ,电流表的读数将 .(均选填“增大”“减小”或“不变”) (导学号51130047)?专题一专题二解析：电源的电压设为U1,电压表的读数是副线圈两端电压,设为U2,那么U2= U1.当P向b移动时,n1变大,n2不变,所以U2变小,即电压表示数将变小.如果R和R'不变,则副线圈中的电流将变小,原线圈中的电流将变小,即安培表的读数将变小.当P的位置不变时,副线圈两端电压不变,故电压表的示数不变.滑动变阻器的滑片向上滑动时,总电阻减小,副线圈中的电流增大,原线圈中的电流增大,即安培表的示数将增大.
答案：减小 减小 不变 增大