2019-2020年高三物理 变压器电能的输送复习学案.doc

2019-2020年高三物理 变压器电能的输送复习学案导学目标 1.理解变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关的计算. 2.能够对变压器进行动态分析.3.会分析计算远距离输电问题知识梳理1变压器的构造：变压器是由_和绕在铁芯上的_组成的(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫_线圈(2)副线圈：与_连接的线圈，也叫_线圈2变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的_、_在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化变化的磁场在副线圈中产生_，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流_是变压器工作的基础3理想变压器：没有_的变压器，即_功率等于_功率4基本关系式(1)功率关系：_.(2)电压关系：_；有多个副线圈时，_.(3)电流关系：只有一个副线圈时， 由P入P出及PUI推出有多个副线圈时，U1I1_.基本关系功率关系P入P出电压关系，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈时，；多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中交流电的频率相等制约关系电压副线圈的电压U2由原线圈的电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定理想变压器的动态分析1匝数比不变的情况(如图5所示)(1)U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变(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，P1P2，故P1发生变化2负载电阻不变的情况(如图6所示)(1)U1不变，发生变化，故U2变化(2)R不变，U2变化，故I2发生变化(3)根据P2，P2发生变化，再根据P1P2，故P1变化，P1U1I1，U1不变，故I1发生变化3分析动态问题的思路程序可表示为远距离输电问题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(以图为例)：(1)功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3.(2)电压、电流关系：，U2UU3，I2I3I线(3)输电电流：I线.(4)输电线上损耗的电功率：P损I线UIR线()2R线当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的.减少电能损失的基本途径：根据公式PI2R线()2R线可知有两个基本途径：减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流【例1】 (xx广东19)图3(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ，、为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图3(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是() A电流表的示数为2 AB原、副线圈匝数比为12C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为100 Hz【例2】 如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时()A交流电压表V2和V3的示数一定都变小B交流电压表V3的示数变小C交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大D只有A1的示数变大【例3】 (xx浙江理综17)某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW，现用500 kV的电压输电，则下列说法正确的是()A输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻【例4】(xx山东理综19)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()A.B.C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率1(xx山东潍坊一模)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，原线圈两端接电压有效值恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是()A保持P的位置不变，S由b切换到aB保持P的位置不变，S由a切换到bCS掷于b位置不动，P向上滑动DS掷于b位置不动，P向下滑动2(xx天津理综7)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交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示当开关S闭合后()AA1示数变大，A1与A2示数的比值不变BA1示数变大，A1与A2示数的比值变大CV2示数变小，V1与V2示数的比值变大DV2示数不变，V1与V2示数的比值不变3(xx广东单科9)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()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4(xx浙江理综17)某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW，现用500 kV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2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻5如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n11 100匝，副线圈的匝数n2220匝，交流电源的电压u220sin 100t V，电阻R44 ，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法错误的是 ()A交流电的频率为50 Hz B电流表的示数为0.2 AC电流表的示数为 A D电压表的示数为44 V6如图所示是街头变压器给用户供电的示意图变压器的输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动，输出电压通过输电线输送给用户输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法不正确的是 ()A相当于在增加用电器的数目BA1表的示数随A2表的示数的增大而增大CV1表的示数随V2表的示数的增大而增大D变压器的输入功率增大