高中物理 第3章 電能的輸送與變壓器章末課件 滬科版選修32.ppt

章末總結(jié) 第3章電能的輸送與變壓器 內(nèi)容索引 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 題型探究重點(diǎn)難點(diǎn)各個(gè)擊破 達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測鞏固反饋 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 高壓輸電原理 功率損失 電壓損失u損 ir高壓輸電原理 結(jié)構(gòu) 原線圈 副線圈 鐵心原理 電磁感應(yīng) 理想變壓器 電能的輸送與變壓器 基本規(guī)律 電壓關(guān)系 電流關(guān)系 功率關(guān)系 p1 p2 電能的開發(fā)與利用 p損 i2r 題型探究 1 p損 i2r 2 在輸電電流一定的情況下 如果電路的電阻減為原來的一半 則損失的功率變?yōu)樵瓉淼亩种?在線路電阻不變的情況下 當(dāng)電流為原來的一半 線路上損失的功率變?yōu)樵瓉淼乃姆种?3 由2可知 減小電流對降低損耗更有效 4 p ui 5 由p ui可知i 由此式可知 在電功率不變的前提下 升高電壓 可減小輸電電流 一 電能輸送中功率損失的計(jì)算 例1圖1為遠(yuǎn)距離輸電示意圖 兩變壓器均為理想變壓器 升壓變壓器t的原 副線圈匝數(shù)分別為n1 n2 在t的原線圈兩端接入一電壓u umsin t的交流電源 若輸送電功率為p 輸電線的總電阻為2r 不考慮其他因素的影響 則輸電線上損失的電功率為 答案 解析 圖1 二 理想變壓器的分析思路 2 功率思路 理想變壓器的輸入 輸出功率關(guān)系為p入 p出 即p1 p2 當(dāng)變壓器有多個(gè)副線圈時(shí) p1 p2 p3 4 動(dòng)態(tài)分析變壓器電路的思路可表示為 例2如圖2所示 理想變壓器原線圈接在交流電源上 圖中各電表均為理想電表 下列說法正確的是 答案 解析 圖2 a 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p向上滑動(dòng)時(shí) r1消耗的功率變大b 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p向上滑動(dòng)時(shí) 電壓表v示數(shù)變大c 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p向上滑動(dòng)時(shí) 電流表a1示數(shù)變大d 若閉合開關(guān)s 則電流表a1示數(shù)變大 a2示數(shù)變大 解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p向上滑動(dòng)時(shí) 滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大 變壓器副線圈兩端電壓不變 副線圈中的電流變小 則r1消耗的功率及其兩端電壓均變小 故電壓表的示數(shù)變大 選項(xiàng)a錯(cuò)誤 b正確 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p向上滑動(dòng)時(shí) 副線圈中的電流變小 則原線圈中的電流也變小 電流表a1示數(shù)變小 選項(xiàng)c錯(cuò)誤 若閉合開關(guān)s 副線圈電路中總電阻變小 副線圈中的電流變大 r1兩端電壓變大 r2兩端電壓變小 電流表a2示數(shù)變小 原線圈中的電流變大 電流表a1示數(shù)變大 選項(xiàng)d錯(cuò)誤 1 解決遠(yuǎn)距離輸電問題時(shí) 應(yīng)首先畫出輸電的電路圖 如圖3所示 并將已知量和待求量寫在電路圖的相應(yīng)位置 三 遠(yuǎn)距離輸電電路中的各種關(guān)系 圖3 2 分析三個(gè)回路 在每個(gè)回路中 變壓器的原線圈是回路的用電器 而相應(yīng)的副線圈是下一個(gè)回路的電源 3 綜合運(yùn)用下面三方面的知識(shí)求解 1 能量守恒p u1i1 u2i2 p用戶 p p i22rp用戶 u3i3 u4i4 2 電路知識(shí)u2 u u3 u i2r 3 變壓器知識(shí) 其中 p i22r u i2r往往是解題的切入點(diǎn) 例3交流發(fā)電機(jī)兩端電壓是220v 輸出功率為4400w 輸電導(dǎo)線總電阻為2 試求 1 用戶得到的電壓和功率各多大 輸電損失功率多大 答案 解析 答案180v3600w800w 解析如圖 由p iu得 由u u用 ir得 用戶得到的電壓為u用 u ir 220v 20 2v 180v由p p用 i2r得 用戶得到的功率為p用 p i2r 4400w 202 2w 3600w輸電損失功率為p損 i2r 202 2w 800w 2 若發(fā)電機(jī)輸出端用1 10的理想升壓變壓器升壓后 經(jīng)同樣輸電導(dǎo)線輸送 再用10 1的理想降壓變壓器降壓后供給用戶 則用戶得到的電壓和功率又是多大 答案 解析 答案219 6v4392w 解析輸電線路示意圖如圖所示 根據(jù)理想變壓器原 副線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比可得 因理想變壓器不改變功率 即p2 p u3 u2 i2r 2200v 2 2v 2196v 用戶得到的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率減去輸電線上損失的功率 即p4 p3 p2 i22r p i22r 4392w 達(dá)標(biāo)檢測 1 電能輸送中功率損失的計(jì)算 通過一理想變壓器 經(jīng)同一線路輸送相同的電功率p 原線圈的電壓u保持不變 輸電線路的總電阻為r 當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時(shí) 線路損耗的電功率為p1 若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk 線路損耗的電功率為p2 則p1和分別為 答案 解析 1 2 3 4 1 2 3 4 2 理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用 多選 如圖4所示 理想變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)為n1 次級(jí)線圈的匝數(shù)為n2 初級(jí)線圈的兩端a b接正弦交流電源 電壓表v的示數(shù)為220v 負(fù)載電阻r 44 電流表a1的示數(shù)為0 20a 下列判斷中正確的是 答案 1 2 3 圖4 a 初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的匝數(shù)比為2 1b 初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的匝數(shù)比為5 1c 電流表a2的示數(shù)為1 0ad 電流表a2的示數(shù)為0 4a 解析 4 1 2 3 4 3 理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析 多選 如圖5所示電路中的變壓器為理想變壓器 s為單刀雙擲開關(guān) p是滑動(dòng)變阻器r的滑動(dòng)觸頭 u1為加在原線圈兩端的交變電壓 i1 i2分別為原線圈和副線圈中的電流 下列說法正確的是a 保持p的位置及u1不變 s由b切換到a 則r上消耗的功率減小b 保持p的位置及u1不變 s由a切換到b 則i2減小c 保持p的位置及u1不變 s由b切換到a 則i1增大d 保持u1不變 s接在b端 將p向上滑動(dòng) 則i1減小 圖5 1 2 3 答案 解析 4 解析s由b切換a時(shí) 副線圈匝數(shù)增多 則輸出電壓u2增大 r消耗的功率增大 由變壓器功率關(guān)系可知 其輸入功率也增大 故i1增大 所以a錯(cuò) c對 s由a切換到b時(shí) 副線圈匝數(shù)減少 則輸出電壓u2減少 i2減小 b對 p向上滑動(dòng)時(shí) r減小 i2增大 由電流與匝數(shù)的關(guān)系可知 i1增大 d錯(cuò) 1 2 3 4 1 2 3 4 遠(yuǎn)距離高壓輸電的分析與計(jì)算 如圖6所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖 發(fā)電廠的輸出電壓是u 用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電 輸電線路中的電流是i1 其末端間的電壓為u1 在輸電線與用