【優(yōu)化指導(dǎo)】2013高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 2講 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電課件 新人教版

1、第二講變壓器遠(yuǎn)距離輸電,1知道變壓器的原理、電壓比、電流比，能用公式進(jìn)行分析和計算 2了解電能的輸送,一、變壓器 1變壓器的構(gòu)造 變壓器是由 和繞在鐵芯上的兩個 組成的，如圖所示,鐵芯,線圈,(1)原線圈：與 連接的線圈，也叫 線圈 (2)副線圈：與 連接的線圈，也叫 線圈 2工作原理 (1)電流通過原線圈時在鐵芯中激發(fā) ，由于電流的 、 在不斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化 (2)變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生 ，所以盡管兩個線圈之間絕緣，副線圈也能夠輸出電流 (3) 是變壓器工作的基礎(chǔ),交流電源,初級,次級,負(fù)載,磁場,大小,方向,感應(yīng)電動勢,互感現(xiàn)象,3理想變壓器 不考慮銅損(線圈電阻產(chǎn)生的焦

2、耳熱)、鐵損(渦流產(chǎn)生的焦耳熱)和漏磁的變壓器，即它的輸入功率和 相等,輸出功率,P入P出,U2I2U3I3UnIn,1.對于理想變壓器，電壓與匝數(shù)成正比和電流與匝數(shù)成反比在任何情況下都成立嗎？,5互感器 (1)電壓互感器：用來把高電壓變成低電壓，如圖甲所示 (2)電流互感器：用來把大電流變成小電流，如圖乙所示,(1)變壓器不能改變直流電壓 (2)細(xì)線繞制的線圈為高壓線圈，粗線繞制的線圈為低壓線圈 (3)U1與n1、n2共同確定U2，I2與n1、n2共同確定I1，P出確定P入,I2R線,電阻率,橫截面積,輸電電壓,P損P用戶,2.采用高壓輸電之后導(dǎo)線中的電流為什么減小？這與部分電路歐姆定律是否

3、相矛盾？ 提示：在輸電時，輸送功率是一定的，其功率PUI，所以在輸電功率一定的情況下，電壓越高，電流越小這一關(guān)系與部分電路歐姆定律并不矛盾，這是由于：(1)輸電的整個線路并不是純電阻電路，部分電路歐姆定律的適用條件是純電阻電路；(2)輸電的電壓并非全部加在了輸電導(dǎo)線上，而主要是加在下一級的變壓器的初級線圈上,一、理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系,友情提示：只有一個副線圈的變壓器，電流與匝數(shù)成反比，多個副線圈的變壓器沒有這種關(guān)系.,答案：AB,1如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為201，R110 ，R220 ，電容器電容C100F.已知電阻R1兩端的正弦交流電壓如圖乙所示，則(),A原線

4、圈輸入電壓的最大值為400 V B交流電的頻率為100 Hz C電容器所帶電荷量恒為2103C D電阻R1消耗的電功率為20 W,答案：AD,二、理想變壓器動態(tài)問題分析 如圖所示，當(dāng)理想變壓器的匝數(shù)比不變時，理想變壓器的動態(tài)變化分析如下：,如圖所示是街頭變壓器給用戶供電的示意圖變壓器的輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會有很大的波動，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶輸電線的電阻用R0表示，滑動變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)滑動變阻器滑片P向下移動時，下列說法不正確的是,A相當(dāng)于在增加用電器的數(shù)目 BA1表的示數(shù)隨A2表的示數(shù)的增大而增大 CV1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大 D變壓器的輸入功率增大

5、 【錯源探究】對變壓器各物理量的決定因素不明確而導(dǎo)致錯誤,【錯因分析】錯解1：不清楚滑動變阻器阻值變化與負(fù)載的關(guān)系，認(rèn)為R減小負(fù)載減小，即用電器的數(shù)目減少，錯選A. 錯解2：不清楚變壓器電流、電壓的因果關(guān)系，認(rèn)為由輸入決定輸出，所謂的“送多少用多少”，則錯選B而漏選C.,【正確解答】當(dāng)滑動變阻器滑片P向下移動時，用電器的總電阻減小，相當(dāng)于并聯(lián)的用電器數(shù)目增加，同時變壓器的輸入功率增大，A、D對；電網(wǎng)供電是“用多少供多少”，輸出電流增大則輸入電流增大，B正確；但變壓器的輸出電壓則由輸入電壓決定，當(dāng)輸入電壓和變壓器的匝數(shù)比一定時，輸出電壓一定，C錯,2. 如圖所示為一理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，

6、P為滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1為原線圈中的電流強(qiáng)度，則(),A保持U1及P的位置不變，S由a合到b時，I1將增大 B保持P的位置及U1不變，S由b到a時，R消耗的功率減小 C保持U1不變，S合在a處，使P上滑，I1將增大 D保持P的位置不變，S合在a處，使U1增大，I1將增大,答案：ABD,三、遠(yuǎn)距離輸電問題分析 1對高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)升壓變壓器遠(yuǎn)距離輸電線降壓變壓器用電器”這樣的順序，或從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”一步一步進(jìn)行分析 2遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以下圖為例)：,某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9 kW，輸出電壓為500

7、 V，輸電線的總電阻為10 ，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%，求： (1)村民的村辦小企業(yè)需要220 V電壓時，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計變壓器的損耗) (2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民的村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？,【思維點撥】建立如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電模型，要求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，先要知道原、副線圈兩端的電壓之比本題可以線路上損耗的功率為突破口，先求出輸電線上的電流I線，再根據(jù)輸出功率求出U2，然后再求出U3.,【方法歸納】(1)處理遠(yuǎn)距離輸電問題，關(guān)鍵是正確建立輸電的流程圖，透徹理解題意，從“輸電線”開始，或者從“發(fā)電”或者從“

8、用戶”開始，把握好各物理量之間的相互關(guān)系，依次解決即可 (2)抓住輸電線的兩端電源和用電器；分析一條線輸電線；研究兩次電壓變換升壓和降壓,如圖所示，三個燈泡是相同的，額定功率足夠大，直流電源E1內(nèi)阻可以忽略，交流電源E2電動勢的有效值與E1相等，自感線圈電阻不計當(dāng)開關(guān)S接到接點A時，三燈亮度相同，當(dāng)開關(guān)S接到接點B時 A甲、乙、丙三燈亮度相同 B甲燈最亮，丙燈不亮 C甲燈和乙燈等亮，丙燈不亮 D乙燈最亮，丙燈不亮,解析：當(dāng)開關(guān)S接到A點時，三個相同的燈泡亮度相同，說明通過三個燈泡的電流大小相等，三個支路對所加頻率的交流電的阻礙作用相同當(dāng)開關(guān)S接B點時，由于所加的是直流電，含電阻支路的阻礙作用不變，含電感線圈支路的阻礙作用減小(線圈有“阻交流，通直流”的作用)，含電容支路的阻礙作用變?yōu)闊o窮大(電容有“通交流，隔直流”的作用)所以甲燈亮度不變，乙燈變亮，丙燈不亮 答案：D,(2012臨沂抽考)如圖所