教科版物理選修1-1講義第3章章末復習課Word版含答案

電路與電能傳輸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(直流電路\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(獲得持續(xù)電流的條件\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有電壓,電路是①)),電動勢：表示電路中電源②的能力,電阻\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(焦耳定律：Q＝③,熱功率：P＝④)))),交變電路\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(交變電壓：U＝⑤,交變電流：i＝⑥,電容器：通交⑦,電感器：通直⑧)),電能傳輸\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高壓輸電\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ΔU損＝I線R線,P損＝⑨)),變壓器\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(升壓：若U2>U1，則⑩,降壓：若U2<U1，則?))))))①通路 ②做功③I2Rt ④I2R⑤U0sin2πft ⑥I0sin2πft⑦隔直 ⑧阻交⑨Ieq\o\al(2,線)R線 ⑩n2>n1?n2<n1[學思心得]___________________________________________________________________________________________________遠距離高壓輸電解決遠距離輸電問題有以下兩個重要環(huán)節(jié)：(1)畫出輸電示意圖，以便于分析電路，明確各量的對應關系；(2)以升壓變壓器的副線圈、輸電線、降壓變壓器的原線圈為回路，利用電路知識分析三者的電壓和功率關系，具體為：①由輸電功率和電壓確定輸電線的電流；②計算線路電壓損耗、功率損耗，確定降壓變壓器的輸入電壓、輸入功率；③計算兩變壓器的變壓比．【例1】型發(fā)電機輸出功率為50kW，輸出電壓為240V．現(xiàn)用一臺升壓變壓器使其升壓，用戶處再用一臺降壓變壓器降到所需要的220V，輸電線總電阻為30Ω，損失電功率為總功率的6%，變壓器是理想的．求這兩臺變壓器原、副線圈的匝數(shù)比各是多少，并畫出送電電路簡圖．[解析]輸電示意圖為已知U1＝240VU4＝220VP總＝50kWR＝30ΩΔP＝P總×6%＝3kW又因為ΔP＝Ieq\o\al(2,線)R得I線＝10AP總＝U2I線得U2＝5000V所以升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(240,5000)＝eq\f(6,125)ΔU＝I線R＝300VU3＝U2－ΔU＝4700V所以降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(4700,220)＝eq\f(235,11).【答案】見解析[一語通關]損失功率的三種算法(1)P損＝I2R線＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2R線．(2)P損＝IU損．(3)P損＝eq\f(U\o\al(2,損),R線).1．“西電東送”工程中，為了減少輸電損耗，必須提高輸電電壓．從西部某電站向華東某地區(qū)輸送的電功率為106kW，輸電電壓為1000kV，輸電線電阻為100Ω，若改用超導材料作為輸電線，則可減少輸電損耗的功率為()A．105kW B．104kWC．106kW D．103kWA[輸電電流I＝eq\f(P,U)，輸電線路損失的電功率P損＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2R＝1×105kW；當改用超導輸電時，就不損失電能，因此減少的輸電損耗就等于P損，A正確．]理想變壓器1．變壓器是把交流電壓升高或降低的裝置，其基本構造是由原線圈、副線圈和閉合鐵芯構成，原線圈和副線圈分別繞在同一個閉合鐵芯上．2．工作原理：變壓器是通過電磁感應來改變交流電壓的，原線圈n1接交流電源，由于電流的變化在閉合鐵芯中產(chǎn)生的變化的磁通量也通過了副線圈，根據(jù)法拉第電磁感應定律，便在副線圈n2中產(chǎn)生了感應電動勢，如果輸出電壓高于輸入電壓，則為升壓變壓器；如果輸出電壓低于輸入電壓，則為降壓變壓器．3．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.電壓關系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).由于理想變壓器的結構一定，n1、n2均為定值，所以輸出電壓U2由輸入電壓U1決定，與負載電阻的大小無關，U1增大，U2也增大；U1減小，U2也減小．4．變壓器不改變交變電流的頻率．5．理想變壓器P入＝P出，原、副線圈的制約關系應由P入＝P出，結合法拉第電磁感應定律界定．【例2】(多選)如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時，開關S斷開，當開關S接通時，以下說法正確的是()A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大C．通過燈泡L1的電流減小D．通過電流表A的電流增大BCD[副線圈兩端電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1，電源電壓不變，則U2不變，M、N兩端電壓不變，A錯誤．開關S閉合，L2與L1并聯(lián)，使副線圈的負載電阻的阻值變小，M、N間的輸出電壓不變，副線圈中的總電流I2增大，電阻R上的電壓降UR＝I2R亦增大，燈泡L1兩端的電壓減小，L1中的電流減小，B、C正確．由I2增大，導致原線圈中電流I1相應增大，故D正確．]2．如圖所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶n，副線圈接一定值電阻R()A．若a、b之間接直流電壓U，則R中的電流為eq\f(nU,R)B．若a、b之間接直流電壓U，則原、副線圈中的電流均為零C．若a、b之間接交流電壓U，則原線圈中的電流為eq\f(n2U,R)D．若a、b之間接交流電壓U，則副線圈中的電流為eq\f(U,nR)C[根據(jù)變壓器原理可知，接直流電時，R中沒有電流，A錯誤；但在原線圈中能形