2019-2020年高二物理变压器 远距离输电 人教版.doc

2019-2020年高二物理变压器 远距离输电 人教版学习目的 1、理解变压器原理，了解变压器的构造、变压器的变压比、变压器的变流比。2、知道远距离输电的方式，会进行简单的计算。学习内容一、 变压器变压器的构造: 原线圈 、副线圈 、铁芯 二、变压器的变压比 变压器的变流比 变压器的功率关系： 变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制三、几种常用的变压器 a. 自耦变压器 b.调压变压器 c.电压互感器、电流互感器四、. 远距离输电1、减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R （1）、减小电阻 （2）、提高输电的电压U，减小电流I2、远距离输送电示意图典型例题例1：一台变压器原线圈输入380V电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？例2、如图273所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=41，当导线AB在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数为12mA，则电流表2的示数为（ ） A3mA B48mA C与R的阻值有关 D0例3. 如图所示的理想变压器,输入电压U1 =220伏，各线圈匝数之比n1 :n2: n3=10:5:1。R2=110欧, 测得通过R3的电流I3 =2A。求：流经电阻R2及初级线圈中的电流强度I2 和I1 各为多少？例4 在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂已知线圈1、2的匝数之比n1n2=21在不接负载的情况下A当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V 例5、变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为 ；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的_倍例6、某发电机输出功率P=100千瓦，发电机端电压U=1000伏，向远距离输电的输电线总电阻R=8欧。现要求输电损耗为5%，用户得到的电压恰好为220伏，则：画出输电线路的示意图；求出所用的变压器的原副线圈匝数比例7. 有一条河流，河水流量为4m 3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比g=9.8m/s2例8.学校配有一套校内备用供电系统，如图所示，由一台内阻为1的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V40W”的白炽灯6盏)供电，如果输电线的总电阻R是4，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是14和41，那么，(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?(3)输电效率是多少?训练设计：1、图为汽油机点火装置。蓄电池提供的是恒定直流，问：为什么在开关由闭合变为断开瞬间，能用变压器得到点火所需的高电压呢？2、如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（）（）（）（）（）3、为了安全，机床上照明用的电压是36V，这个电压是把220V的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1100匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W的灯泡供电，原副线圈的电流各是多少？4、一台效率是55的离心式水泵，每秒钟能把0.03m3的水抽到20 m高处，现在用一台感应电动机通过皮带传动带动水泵运行，皮带传动效率是80，在功率分别为14KW、20KW、28KW的三台电动机中，选用哪一台比较合适？5、（1）、（2）两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220伏的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为 110伏。若分别在c、d两端与g、h两端加上110伏的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为 A、220伏，220伏；B、220伏，110伏；C、110伏，110伏；D、220伏，0；6.用理想变压器给纯电阻负载供电时，用下列哪些办法可以增大输入电流? （ ）A、增加原线圈的匝数 B、增加副线圈的匝数C、在副线圈上多串联一个电阻 D、使绕制线圈的导线粗一些7、在用理想变压器给一个阻值为R的负载供电，在输入电压一定的条件下，下列哪个办法可使变压器输入功率增加（ ）A、增加原线圈匝数 B、增加副线圈匝数C、减小负载电阻阻值 D、增大负载电阻阻值8、如图所示为一理想变压器工作电路图，今欲使变压器的输入功率增大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，可行的办法是（ ）题5图U1n1Rn2A、原线圈的匝数n1增加到原来的2倍B、副线圈的匝数n2增加到原来的2倍C、负载电阻的阻值R变为原来的2倍D、n2和R都变为原来的2倍题6图PUn1n29、如图所示，n1为理想变压器原线圈，其接入电路的匝数随着滑动接触点P的上下移动会增加或减少，当输入电压U稍有下降时，为了使接在副线圈n2上的电灯电压保持不变，正确的调节方法是（ ）A、使P稍向上滑动 B、副线圈上改接电阻较大的电灯C、使P稍向下滑动 D、副线圈上改接电阻较小的电灯ab题7图10、如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（ ）A、a为电流表，b为电压表B、a为电压表，b为电流表C、路输送电功率是2200WD、线路输送电功率是2.2106W11、如图所示是一理想的自耦变压器，A、B端接交流电源，C、D端接负载电阻R，P为滑动触头，当P逆时针转动时，下列结论正确的是（ ）题8图CDRPOABA、R两端的电压下降，电流减小B、R两端的电压升高，电流增大C、R两端的电压升高，电流减小D、R消耗的功率不变12、输电线的电阻共计r，输送的电功率是P，用电压U送电，则用户能得到的电功率是A、 B、 C、 D、13、发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是（ ）A、 B、 C、 D、14、在远距离交流输电中，输电线路上既有功率损失，又有电压损失，它们两者产生的原因（ ）A、都是由输电线的电阻产生的B、都是由输电线的电阻和电抗（感抗和容抗）两者产生的C、功率损失只由输电线的电阻产生，电压损失由电阻和电抗两者产生D、电压损失只由输电线的电阻产生，功率损失由电阻和电抗两者产生15、远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A、升压变压器的原线圈中的电流与用户电设备消耗的功率无关B、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C、当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D、升压变压器的输出电压等于降压器输入电压题4图发电机升压变压器输电线用户降压变压器16、某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是（ ）A、据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B、据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C、据公式，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D、据公式，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍17、 一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线总电阻为，如果先用400V电压输送，后又改用xxV电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是A、减小50W B、减少1200W C、减少W D、增大W三、计算题题9图18、如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N1：N2=2：1，原线圈接220 V交流电源，副线圈接额定功率为 20 W的灯泡 L，灯泡正常发光当电源电压降为180 V时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？（2）此时灯泡中的电流是多少？19、有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100，原线圈上所加电压为23kV，副线圈通过总电阻为2的供电导线向用户供电，用户用电器得到电压是220V，求供电导线上损耗的功率？20、如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V，9.5kW的电力，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2； （2）输电线路导线电阻R；（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3/n4.题10图I1升压器发电机 用户 降压器n1n2n3n4U1U4U2U3I2I3I4参考答案例1：n1=3000匝,n2=150匝，例2：D例3：I2=1A，I1=0.7A例4：BD例5:(P/KU)2R例6:图略 1/4 190/11例7: 1/8 133/11例8: 5424W 250V 97.3%设计训练：1、 略2、 B3、 1.1A 0.18A4、 14KW5、 B6、 B7、 BC8、 D9、 C10、BD11、A12、B13、A14、C15、C16、AC17、B18、1620/121W 18/121A19、50W20、1/5 20 95/11