高考物理一轮复习 第十三章第二节 变压器 远距离输电课件 人教版

第二节变压器远距离输电第二节变压器远距离输电本节目录本节目录基础梳理基础梳理自学导引自学导引要点透析要点透析直击高考直击高考考点探究考点探究讲练互动讲练互动知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠技法提炼技法提炼思维升华思维升华基础梳理基础梳理自学导引自学导引原线圈原线圈副线圈副线圈闭合铁芯闭合铁芯互感互感降压降压升压升压名师点拨：名师点拨：(1)变压器不能改变直流电压；变压器不能改变直流电压；(2)细线绕制的线圈为高压线圈，粗线绕制的线圈为低压线圈细线绕制的线圈为高压线圈，粗线绕制的线圈为低压线圈.I2RIR输电电压输电电压电阻电阻电阻率小电阻率小横截面积横截面积电流电流电压电压3远距离高压输电远距离高压输电(如图所示如图所示)由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需用时，在发电站内需用_升压到几百千伏后再远距升压到几百千伏后再远距离送电，到达用电区再用离送电，到达用电区再用_降到所需的电压降到所需的电压.升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器要点透析要点透析直击高考直击高考一、理想变压器及其原、副线圈基本量的关系一、理想变压器及其原、副线圈基本量的关系理想变压器理想变压器(1)没有能量损失没有能量损失(铜损、铁损铜损、铁损)(2)没有磁通量损失没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中磁通量全部集中在铁芯中)基本基本关系关系功率关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率电压关系电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个数的多少无关副线圈个数的多少无关电流关系电流关系只有一个副线圈，电流和匝数成反比只有一个副线圈，电流和匝数成反比多个副线圈，由输入功率和输出功率相等确定电多个副线圈，由输入功率和输出功率相等确定电流关系流关系频率关系频率关系原、副线圈中电流的频率相等原、副线圈中电流的频率相等制约制约关系关系电压电压副线圈电压副线圈电压U2由原线圈电压由原线圈电压U1和匝数比决定和匝数比决定功率功率原线圈的输入功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率由副线圈的输出功率P2决定决定电流电流原线圈电流原线圈电流I1由副线圈电流由副线圈电流I2和匝数比决定和匝数比决定即时应用即时应用 1(2011高考新课标全国卷高考新课标全国卷)如图所示，一理想变压如图所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为器原副线圈的匝数比为1 2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为的额定电压为220 V，额定功率为，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和和I分别分别表示此时电压表和电流表的读数，则表示此时电压表和电流表的读数，则()即时应用即时应用 2(2010高考天津卷高考天津卷)为探究理想变压器原、副线为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接，电路中分别接了理想交流电压表了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表和理想交流电流表A1、A2，导线电，导线电阻不计，如图所示当开关阻不计，如图所示当开关S闭合后闭合后()AA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值不变示数的比值不变BA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值变大示数的比值变大CV2示数变小，示数变小，V1与与V2示数的比值变大示数的比值变大DV2示数不变，示数不变，V1与与V2示数的比值不变示数的比值不变三、远距离输电问题三、远距离输电问题1对高压输电问题，应按对高压输电问题，应按“发电机发电机升压变压器升压变压器远距离输远距离输电线电线降压变压器降压变压器用电器用电器”这样的顺序，或从这样的顺序，或从“用电器用电器”倒推到倒推到“发电机发电机”一步一步进行分析一步一步进行分析2高压输电既能减少功率损失，也能减少电压损失，但在实高压输电既能减少功率损失，也能减少电压损失，但在实际高压输电时，也并非输电电压越高越好，还需考虑各种因际高压输电时，也并非输电电压越高越好，还需考虑各种因素，依照不同的情况选择合适的输电电压素，依照不同的情况选择合适的输电电压3远距离高压输电的几个基本关系远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例以下图为例) 即时应用即时应用 3考点探究考点探究讲练互动讲练互动例例1考点考点1理想变压器基本规律的应用理想变压器基本规律的应用(2012高考新课标全国卷高考新课标全国卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调已知变压器线变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为圈总匝数为1900匝；原线圈为匝；原线圈为1100匝，接在有效值为匝，接在有效值为220 V的的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率上的功率为为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有，负载两端电压的有效值为效值为U2，且变压器是理想的，则，且变压器是理想的，则U2和和I1分别约为分别约为()A380 V和和5.3 AB380 V和和9.1 AC240 V和和5.3 A D240 V和和9.1 A【思路点拨】【思路点拨】解此题关键是变压器输出电压调至最大时对解此题关键是变压器输出电压调至最大时对应的副线圈匝数最多，即应的副线圈匝数最多，即n21900匝匝【答案】【答案】B 跟踪训练跟踪训练 例例2考点考点2有关远距离输电的计算有关远距离输电的计算 (2010高考浙江卷高考浙江卷)某水电站，用总电阻为某水电站，用总电阻为2.5 的输电的输电线输电给线输电给500 km外的用户，其输出电功率是外的用户，其输出电功率是3106 kW，现用，现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是电压输电，则下列说法正确的是()A输电线上输送的电流大小为输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用若改用5 kV电压输电电压输电,则输电线上损失的功率为则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，为输电电压，r为输电为输电线的电阻线的电阻【答案】【答案】B技法提炼技法提炼思维升华思维升华易错辨析易错辨析理想变压器的理想变压器的“制约关系制约关系”【范例】【范例】在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正的电阻均不变随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的是确的是()A升压变压器的输出电压增大升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大输电线上损耗的功率占总功率的比例增大错因剖析错因剖析错解错解1：不清楚升压变压器的输入电压由发电机本身决定，而：不清楚升压变压器的输入电压由发电机本身决定，而认为只要发电机功率变大，电压就变大，而误选认为只要发电机功率变大，电压就变大，而误选A.错解错解2：由于不能写出输电线上损耗的功率占总功率的比例的：由于不能写出输电线上损耗的功率占总功率的比例的表达式，而漏选表达式，而漏选D.【答案】【答案】CD【真知灼见】【真知灼见】( (1) )理想变压器的理想变压器的“制约关系制约关系”的题目一般涉及的题目一般涉及变压器的动态分析和远距离输电的电压、功率分析计算，处理变压器的动态分析和远距离输电的电压、功率分析计算，处理此类问题的关键都是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各此类问题的关键都是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约的关系物理量之间的联系和相互制约的关系.( (2) )本题属于程序性比较强的题目，稍有不慎本题属于程序性比较强的题目，稍有不慎,很容易出现错误，很容易出现错误，要想正确地求解本题，应从输出功率增大这一变化开始，得出要想正确地求解本题，应从输出功率增大这一变化开始，得出输出电流增大这一关系，然后按照远距离输电的过程图，由左输出电流增大这一关系，然后按照远距离输电的过程图，由左到右，逐步分析，减少失误的机会到右，逐步分析，减少失误的机会.