高考物理大一轮复习 10.2变压器远距离输电课件 新人教版.ppt

考点一理想变压器的规律及计算 考点二理想变压器的动态分析问题 考点三远距离输电问题 考点 高三物理一轮复习 第2节变压器远距离输电 第十章交变电流传感器 1 变压器的工作原理 多选 关于理想变压器的工作原理 以下说法正确的是 A 通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B 穿过原 副线圈的磁通量在任何时候都相等C 穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D 原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 理想变压器没有漏磁现象 故原 副线圈产生的磁通量任何时候都相等 且随时间而改变 使副线圈产生感应电动势 而不是电流流到副线圈 综上述选项BC正确 解析 答案 基础自测 BC 2 理想变压器规律的应用 如图所示 一理想变压器原 副线圈的匝数比为1 2 副线圈电路中接有灯泡 灯泡的额定电压为220V 额定功率为22W 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U和I分别表示此时电压表和电流表的读数 则 直接求出副线圈中的电压 电流分别为 220V 0 1A 故原线圈中的电压 电流分别为110V 0 2A 基础自测 解析 答案 图片显 隐 A 3 变压器的动态分析问题 2014 高考广东卷 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 闭合电键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 基础自测 解析 答案 图片显 隐 BD 4 远距离输电中电损的计算 多选 在远距离输电中 当输电线的电阻和输送的电功率不变时 那么 A 输电线路上损失的电压与输送电流成正比B 输电的电压越高 输电线路上损失的电压越大C 输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D 输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比 基础自测 解析 答案 AC 一 变压器原理1 构造和原理 如图所示 1 主要构造 由 和 组成 2 工作原理 电磁感应的 现象 教材梳理 原线圈 副线圈 闭合铁芯 互感 2 理解变压器的基本关系式 1 功率关系 P入 P出 教材梳理 降压 升压 二 远距离输电1 电路损失 1 功率损失 设输电电流为I 输电线的电阻为R 则功率损失为 P 2 电压损失 U 减小功率损失和电压损失 都要求提高 减小输电电流 教材梳理 I2R IR 输电电压 2 降低损耗的两个途径 2 另一个途径是减小输电导线中的 由P IU可知 当输送功率一定时 提高 可以减小输电电流 教材梳理 电阻 电阻率小 横截面积 电流 电压 1 理想变压器的基本特点 考点一理想变压器的规律及计算 考点阐释 2 理想变压器的基本关系 考点阐释 考点一理想变压器的规律及计算 1 2014 高考山东卷 多选 如图 将额定电压为60V的用电器 通过一理想变压器接在正弦交变电源上 闭合开关S后 用电器正常工作 交流电压表和交流电流表 均为理想电表 的示数分别为220V和2 2A 以下判断正确的是 A 变压器输入功率为484WB 通过原线圈的电流的有效值为0 6AC 通过副线圈的电流的最大值为2 2AD 变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 3 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点一理想变压器的规律及计算 BD 2 2013 高考四川卷 用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电 变压器输出电压是110V 通过负载的电流图象如图所示 则 A 变压器输入功率约为3 9WB 输出电压的最大值是110VC 变压器原 副线圈匝数比是1 2 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点一理想变压器的规律及计算 A 关于理想变压器的四点说明 1 变压器不能改变直流电压 2 变压器只能改变交变电流的电压和电流 不能改变交变电流的频率 3 理想变压器本身不消耗能量 4 理想变压器基本关系中的U1 U2 I1 I2均为有效值 规律总结 考点一理想变压器的规律及计算 常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况 1 匝数比不变的情况 如图甲所示 2 当负载电阻发生变化时 I2变化 输出电流I2决定输入电流I1 故I1发生变化 3 I2变化引起P2变化 P1 P2 故P1发生变化 考点二理想变压器的动态分析问题 考点阐释 考点阐释 考点二理想变压器的动态分析问题 2 负载电阻不变的情况 如图乙所示 考点阐释 考点二理想变压器的动态分析问题 1 如图所示是一种理想自耦变压器示意图 线圈绕在一个圆环形的铁芯上 P是可移动的滑动触头 A B间接交流电压U 输出端连接了两个相同的灯泡L1和L2 Q为滑动变阻器的滑动触头 当开关S闭合 P处于如图所在的位置时 两灯均能发光 下列说法正确的是 A 将P沿逆时针方向移动 两灯均变暗B P不动 将Q向左移动 两灯均变亮C P不动 将Q向右移动 输入功率变大D 断开开关S L1将变暗 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点二理想变压器的动态分析问题 B 2 多选 为保证用户电压稳定在220V 变电所需适时进行调压 图甲为调压变压器示意图 保持输入电压u1不变 当滑动接头P上下移动时可改变输出电压 某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示 以下正确的是 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点二理想变压器的动态分析问题 BD 解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法 1 分清不变量和变量 弄清理想变压器中电压 电流 功率之间的联系和相互制约关系 利用闭合电路欧姆定律 串 并联电路特点进行分析判定 2 分析该类问题的一般思维流程是 规律总结 考点二理想变压器的动态分析问题 1 远距离输电的处理思路对高压输电问题 应按 发电机 升压变压器 远距离输电线 降压变压器 用电器 或按从 用电器 倒推到 发电机 的顺序一步一步进行分析 2 远距离高压输电的几个基本关系 以下图为例 考点三远距离输电问题 考点阐释 易错警示 1 功率关系 P1 P2 P3 P4 P2 P损 P3 考点阐释 考点三远距离输电问题 易错警示 考点阐释 考点三远距离输电问题 易错警示 1 2014 高考浙江卷 如图所示为远距离交流输电的简化电路图 发电厂的输出电压是U 用等效总电阻是r的两条输电线输电 输电线路中的电流是I1 其末端间的电压为U1 在输电线与用户间连有一理想变压器 流入用户端的电流为I2 则 题组设计 解析 答案 图片显 隐 考点三远距离输电问题 A 易错警示 2 2015 成都高三二诊 某水电站 用总电阻为2 5 的输电线输电给500km外的用户 其输出电功率是3 106kW 现用500kV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2 0 105AB 输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC 若改用5kV电压输电 则输电线上损失的功率为9 108kW 题组设计 解析 答案 考点三远距离输电问题 B 易错警示 输电过程电压和功率的辨析 2 输电过程的电压关系 规律总结 考点三远距离输电问题 易错警示 易错警示 3 输电过程功率的关系 规律总结 考点三远距离输电问题 易错警示 本节课的重点是理解理想变压器的 四个决定关系 及远距离输电的 一图 三关系 一结论 1 四个决定关系 2 电流决定关系 输出电流I2决定输入电流I1 3 功率决定关系 输出功率P2决定输入功率P1 也可简记为 用决定供 4 频率关系 原 副线圈中电流的频率相同 名师 微点拨 2 远距离输电问题的 一图 三个关系 一个结论 1 一图 输电线路的简化电路图如图所示 2 三个关系 电流关系 输电电流和负载的总电流相等 电压关系 U U U IR线 U 功率关系 P P P I2R线 P 3 一个结论 理想变压器模型 模型概述 理想变压器是电磁感应现象的具体应用 在忽略漏磁的基础上 利用法拉第电磁感应定律改变原线圈的电压 使电压升高或降低而达到生活中灵活应用的仪器 思维建模 模型种类 思维建模 典例1 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 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 已知变压器线圈总匝数为1900匝 原线圈为1100匝 接在有效值为220V的交流电源上 当变压器输出电压调至最大时 负载R上的功率为2 0kW 设此时原线圈中电流有效值为I1 负载两端电压的有效值为U2 且变压器是理想的 则U2和I1分别约为 A 380V和5 3AB 380V和9 1AC 240V和5 3AD 240V和9 1A 思维建模 解析 答案 图片显 隐 B 典例2 2013 高考天津卷 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 IabIcdC ab接PQ cd接MN IabIcd 思维建模 解析 答案 图片显 隐 B