【優(yōu)化方案】浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第10章第二節(jié) 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電課件 大綱人教

第二節(jié)變壓器遠(yuǎn)距離輸電

課堂互動(dòng)講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練第二節(jié)變壓器遠(yuǎn)距離輸電基礎(chǔ)知識(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、變壓器原理1．構(gòu)造和原理(如圖10－2－1所示)(1)主要構(gòu)造：由_______、_______和___________組成．(2)工作原理：電磁感應(yīng)的_______現(xiàn)象．原線圈副線圈閉合鐵芯互感圖10－2－1降壓升壓特別提示：(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．二、遠(yuǎn)距離輸電1．電路損失(1)功率損失：設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為R，則功率損失為ΔP＝_____.(2)電壓損失：ΔU＝_____.減小功率損失和電壓損失，都要求提高_(dá)________，減小輸電電流．I2RIR輸電電壓電阻電阻率小橫截面積(2)另一個(gè)途徑是減小輸電導(dǎo)線中的_____，由P＝IU可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高_(dá)____可以減小輸電電流．電流電壓3．遠(yuǎn)距離高壓輸電(如圖10－2－2所示)由于發(fā)電機(jī)本身的輸出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電時(shí)，在發(fā)電站內(nèi)需用___________升壓到幾百千伏后再向遠(yuǎn)距離送電，到達(dá)用電區(qū)再用___________降到所需的電壓．升壓變壓器降壓變壓器圖10－2－2課堂互動(dòng)講練一、理想變壓器及其原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器①?zèng)]有能量損失(銅損、鐵損)

②沒(méi)有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與負(fù)載情況、副線圈個(gè)數(shù)的多少無(wú)關(guān)電流關(guān)系只有一個(gè)副線圈，電流和匝數(shù)成反比多個(gè)副線圈，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定電流原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定特別提醒：(1)理想變壓器的應(yīng)用中要注意副線圈和原線圈功率相等這個(gè)特點(diǎn)，電流關(guān)系的推導(dǎo)應(yīng)該以其為依據(jù)．(2)變壓器的以上關(guān)系都是根據(jù)口字型的變壓器推出的．如果變壓器不是“口”字型時(shí)，應(yīng)根據(jù)變壓器的原理及各線圈中磁通量的關(guān)系推導(dǎo)出各物理量的關(guān)系．即時(shí)應(yīng)應(yīng)用(即時(shí)突突破，，小試試牛刀刀)1.(2011年杭州州調(diào)研研)對(duì)于理理想變變壓器器，下下列說(shuō)說(shuō)法中中正確確的是是()A．原線線圈的的輸入入功率率隨著著副線線圈的的輸出出功率率增大大而增增大B．原線線圈的的輸入入電流流隨著著副線線圈的的輸出出電流流增大大而增增大C．原線線圈的的電壓壓不隨隨副線線圈的的輸出出電流流變化化而變變化D．當(dāng)副副線圈圈的電電流為為零時(shí)時(shí)，原原線圈圈的電電壓也也為零零答案：：ABC二、理理想變變壓器器動(dòng)態(tài)態(tài)分析析問(wèn)題題1．匝數(shù)數(shù)比不不變的的情況況圖10－2－32．負(fù)載載電阻阻不變變的情情況圖10－2－43．分析析動(dòng)態(tài)態(tài)問(wèn)題題的思思路程程序可可表示示為即時(shí)應(yīng)應(yīng)用(即時(shí)突突破，，小試試牛刀刀)2.(2010年高考考天津津理綜綜卷)為探探究究理理想想變變壓壓器器原原、、副副線線圈圈電電壓壓、、電電流流的的關(guān)關(guān)系系，，將將原原線線圈圈接接到到電電壓壓有有效效值值不不變變的的正正弦弦交交流流電電源源上上，，副副線線圈圈連連接接相相同同的的燈燈泡泡L1、L2，電電路路中中分分別別接接了了理理想想交交流流電電壓壓表表V1、V2和理理想想交交流流電電流流表表A1、A2，導(dǎo)導(dǎo)線線電電阻阻不不計(jì)計(jì)，，如如圖圖10－2－5所示示．．當(dāng)當(dāng)開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S閉合合后后()圖10－2－5A．A1示數(shù)數(shù)變變大大，，A1與A2示數(shù)數(shù)的的比比值值不不變變B．A1示數(shù)數(shù)變變大大，，A1與A2示數(shù)數(shù)的的比比值值變變大大C．V2示數(shù)數(shù)變變小小，，V1與V2示數(shù)數(shù)的的比比值值變變大大D．V2示數(shù)數(shù)不不變變，，V1與V2示數(shù)數(shù)的的比比值值不不變變?nèi)?、、關(guān)關(guān)于于遠(yuǎn)遠(yuǎn)距距離離輸輸電電問(wèn)問(wèn)題題的的分分析析1．遠(yuǎn)遠(yuǎn)距距離離輸輸電電的的處處理理思思路路對(duì)高高壓壓輸輸電電問(wèn)問(wèn)題題，，應(yīng)應(yīng)按按“發(fā)電電機(jī)機(jī)→升壓壓變變壓壓器器→遠(yuǎn)距距離離輸輸電電線線→降壓壓變變壓壓器器→用電電器器”這樣樣的的順順序序，，或或從從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”一步一步步進(jìn)行分分析．2．遠(yuǎn)距離離高壓輸輸電的幾幾個(gè)基本本關(guān)系(以圖10－2－6為例)：圖10－2－6即時(shí)應(yīng)用用(即時(shí)突破破，小試試牛刀)3.(2010年高考江江蘇卷)在如圖10－2－7所示的遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離輸輸電電路路中，升升壓變壓壓器和降降壓變壓壓器均為為理想變變壓器，，發(fā)電廠廠的輸出出電壓和和輸電線線的電阻阻均不變變．隨著著發(fā)電廠廠輸出功功率的增增大，下下列說(shuō)法法中正確確的有()圖10－2－7A．升壓變變壓器的的輸出電電壓增大大B．降壓變變壓器的的輸出電電壓增大大C．輸電線線上損耗耗的功率率增大D．輸電線線上損耗耗的功率率占總功功率的比比例增大大解析：選CD.對(duì)升壓(或降壓)變壓器而而言，由由變壓器器電壓比比U1∶U2＝n1∶n2知，輸入入電壓不不變，匝匝數(shù)不變變，輸出出電壓不不變，故故A選項(xiàng)不正確；；由P＝UI知，U不變，P增大，故I增大，使得輸輸電線上的電電壓損耗ΔU＝I2R線增大，功率損損耗ΔP＝IR線增大，所以降降壓變壓器上上的輸入電壓壓減小，經(jīng)典題型探究題型一變壓器的工作原理例1圖10－2－8【答案】BD【規(guī)律總結(jié)】對(duì)理想變壓器器原、副線圈圈：(1)交流電頻率相相等．(2)磁通量及磁通通量變化率相相等，每匝產(chǎn)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)相等．(2010年高考大綱全全國(guó)卷Ⅱ)圖10－2－9中為一理想變變壓器，其原原線圈與一電電壓有效值不不變的交流電電源相連，P為滑動(dòng)頭．現(xiàn)現(xiàn)令P從均勻密繞的的副線圈最底底端開(kāi)始，沿沿副線圈勻速速上滑，直至至白熾燈泡L兩端的電壓等等于其額定電電壓為止．用用I1表示流過(guò)原線線圈的電流，，I2表示流過(guò)燈泡泡的電流，U2表示燈泡兩端端的電壓，N2表示燈泡消耗耗的電功率(這里的電流、、電壓均指有有效值；電功功率指平均值值)．下列四個(gè)圖圖中，能夠正正確反映相應(yīng)應(yīng)物理量的變變化趨勢(shì)的是是()題型二理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析例2圖10－2－9圖10－2－10【答案】BC(2010年高考浙江理理綜卷)某水電站，用用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電電給500km外的用戶(hù)，其其輸出電功率率是3×106kW，現(xiàn)用500kV電壓輸電，則則下列說(shuō)法正正確的是()A．輸電線上輸輸送的電流大大小為2.0×105AB．輸電線上由由電阻造成的的損失電壓為為15kVC．若改用5kV電壓輸電，則則輸電線上損損失的功率為為9×108kWD．輸電