202X屆高中物理第五章交變電流5.2習(xí)題課變壓器與電能的輸送課件新人教版選修3_2

1、習(xí)題課習(xí)題課:變壓器與電能的輸送變壓器與電能的輸送探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測理想變壓器的動態(tài)分析理想變壓器的動態(tài)分析如圖所示,M為理想變壓器,電表均可視為理想表,接線柱a、b接路端電壓u=311sin(314t) V的正弦交流電源。當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,各電壓的示數(shù)如何變化?要點提示:V1示數(shù)不變,V2示數(shù)不變,A1示數(shù)增大,A2示數(shù)增大。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測1.理想變壓器動態(tài)分析常見的兩種情況(1)原、副線圈匝數(shù)比不變,分析各物理量隨負載電阻變化而變化的情況,進行動態(tài)分析的順序是RI2P2P1I1。(2)負載電阻不變,分析各物理量隨匝數(shù)比的

2、變化而變化的情況,進行動態(tài)分析的順序是n2U2I2P2P1I1。2.解決理想變壓器動態(tài)分析問題的規(guī)律方法處理變壓器的動態(tài)分析,首先應(yīng)明確“不變量”和“變化量”,對變化量要把握它們之間的制約關(guān)系,依據(jù)程序分析的思想,從主動變化量開始,根據(jù)制約關(guān)系從前到后或從后到前逐一分析各物理量的變化情況。(1)首先明確變壓器各物理量間的制約關(guān)系。輸入電壓U1決定輸出電壓U2;輸出電流I2決定輸入電流I1;輸出功率P2決定輸入功率P1。(2)分清動態(tài)變化中哪個量變化,結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點、歐姆定律及變壓器各物理量間因果關(guān)系依次確定。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測 副線圈可看作給用戶供電的無阻電源

3、,對負載電路進行動態(tài)分析時,可以參照直流電路動態(tài)分析的方法。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測【例題1】 (多選)如圖所示,為一理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P為滑動變阻器的滑片,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,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合到a時,R消耗的功率減小C.保持U1不變,S合在a處時,使P上滑,I1將增大D.保持P的位置不變,S合到a處時,若U1增大,I1將增大探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測歸納總結(jié)1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)

4、(1)U1不變,根據(jù) ,輸入電壓U1決定輸出電壓U2,不論負載電阻R如何變化,U2不變。(2)當(dāng)負載電阻發(fā)生變化時,I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發(fā)生變化。(3)I2變化引起P2變化,P1=P2,故P1發(fā)生變化。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測2.負載電阻不變的情況(如圖乙所示) 探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1 (2016天津理綜)如圖所示,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() A.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動變

5、阻器的滑片P向上滑動時,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)變大探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測遠距離高壓輸電綜合問題遠距離高壓輸電綜合問題遠距離輸電基本過程示意圖如圖所示,請思考: 發(fā)電廠輸出的電壓要經(jīng)過多個升壓變壓器升壓,這樣做的目的可通過下面的問題得到說明。如果用220 V和11 kV兩種電壓來輸電,設(shè)輸送的電功率、輸電線上的功率損失、導(dǎo)線的長度和電阻率都相同,求導(dǎo)線的橫截面積之比。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖

6、析當(dāng)堂檢測【例題2】 (多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示,發(fā)電機的輸出電壓變化規(guī)律如圖乙所示。輸電線的總電阻為r,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220 V的用電器正常工作,則()A.乙圖中電壓的瞬時值表達式為B.乙圖中電壓的有效值和用電器的額定電壓都是220 V,所以C.通過升壓變壓器的電流頻率比通過降壓變壓器的電流頻率大D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2 (多選)如圖

7、甲為遠距離輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為1100,其輸入電壓如圖乙所示,遠距離輸電線的總電阻為100 。降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中R1為一定值電阻,R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,當(dāng)溫度升高時其阻值變小。電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)。未出現(xiàn)火警時,升壓變壓器的輸入功率為750 kW。下列說法中正確的有()探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測A.降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50 HzB.遠距離輸電線路損耗功率為180 kWC.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電壓表V的示數(shù)變大D.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,輸

8、電線上的電流變大解析:由題圖乙知交變電流的周期為0.02 s,所以頻率為50 Hz,A正確;由題圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250 V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為25 000 V,所以輸電線中的電流為 ,輸電線損失的電壓為U=IR=30100 V=3 000 V,輸電線路損耗功率為P=UI=90 kW,B錯誤;當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時其阻值減小,副線圈兩端電壓不變,副線圈中電流增大,定值電阻的分壓增大,所以電壓表V的示數(shù)變小,C錯誤;由C知副線圈電流增大,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知輸電線上的電流變大,D正確。答案:AD探究一探究二123當(dāng)堂檢測探究一探究二123當(dāng)堂檢測2.(多選

9、)(變壓器電路的動態(tài)分析)如圖所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑片。在原線圈上加一電壓為U的正弦式交變電流,則()A.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變大B.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變小C.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變大D.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變小探究一探究二123當(dāng)堂檢測探究一探究二123當(dāng)堂檢測3.(遠距離輸電問題)風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保能源,近年來得到了快速發(fā)展,如圖所示的風(fēng)車陣中發(fā)電機輸出功率為100 kW,輸出電壓