高中物理復(fù)習(xí)13-2第2講變壓器電能的輸送課件

第2講變壓器電能的輸送課

程

標(biāo)

準(zhǔn)素

養(yǎng)

目

標(biāo)通過實驗，探究并了解變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系．知道遠距離輸電時通常采用高壓輸電的原因．物理觀念：知道變壓器的工作原理，理解遠距離輸電的原理．科學(xué)思維：掌握變壓器的特點并能分析解決實際問題，會計算遠距離輸電線路損失的電壓和功率．考點一考點一理想變壓器原理及基本關(guān)系應(yīng)用【必備知識·自主落實】1．構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由閉合________和繞在鐵芯上的兩個________組成的．(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．鐵芯線圈交流電源初級負載次級2．原理：線圈的________．3．理想變壓器的基本關(guān)系(1)電壓關(guān)系：________．副線圈與用電器斷開時，無電流通過副線圈，但副線圈兩端存在電壓(2)電流關(guān)系：________．變壓器不能改變交變電流的頻率(3)功率關(guān)系：________．互感現(xiàn)象

P入＝P出

電壓功率副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入，P入＝P出電流

答案：A

答案：BC

考向2原線圈接入用電器的變壓器問題分析例3[2024·重慶模擬預(yù)測]變壓器是輸配電的基礎(chǔ)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等．我國在網(wǎng)運行的變壓器約1700萬臺，總?cè)萘考s110億千伏安．如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈左側(cè)輸入如圖乙所示的正弦式交流電，L1、L2是完全相同的燈泡．燈泡電阻值恒定，若燈泡L2能正常發(fā)光，則下列說法正確的是(

)A．燈泡L1能正常發(fā)光B．燈泡L2的額定電壓為40VC．燈泡L1、L2的實際功率之比為2∶1D．通過燈泡L2的電流方向一秒改變50次答案：B

考向3多副線圈變壓器問題分析例4[2024·湖北十堰調(diào)研]如圖所示，理想變壓器原線圈所在電路的輸入端接有電壓有效值為220V的正弦交變電流，匝數(shù)為30的副線圈2與規(guī)格為“12V

36W”的燈泡L1連接，副線圈3與規(guī)格為“18V

54W”的燈泡L2連接，原線圈與額定電壓為40V的燈泡L連接．若電路接通時，三個燈泡均正常發(fā)光，則下列說法正確的是(

)A．原線圈1兩端的電壓為220VB．原線圈1的匝數(shù)為450C．副線圈3的匝數(shù)為50D．通過燈泡L的電流有效值為1A答案：B

考向4理想變壓器的動態(tài)分析例5[2024·廣東模擬預(yù)測]隨著社會發(fā)展，人民生活水平的提高，

電能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研和人民生活中，以及在國民經(jīng)濟的其他各個部門中，將愈來愈廣泛的應(yīng)用，它既能大大地提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，又能提高人們的物質(zhì)生活和文化生活水平．遠程輸電、電網(wǎng)監(jiān)控、用電安全等等，都是提高電網(wǎng)運行效率，實現(xiàn)可靠供電，并對其的安全狀況進行掌控的極其重要環(huán)節(jié)．如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsin

ωt，通過單刀雙擲開關(guān)S1可改變變壓器原線圈的匝數(shù)，電路中R1、R2、R3為定值電阻，R是滑動變阻器，V是理想交流電壓表，示數(shù)用U表示，A是理想交流電流表，示數(shù)用I表示，下列說法正確的是(

)A．I表示電流的瞬時值，U表示電壓的最大值B．若將滑片P向上滑動，變壓器輸入功率變大C．若閉合開關(guān)S2，則U不變，I變大D．若將原線圈開關(guān)S1由1擲向2，則U、I都變大答案：D解析：交流電表的示數(shù)為有效值，故A錯誤；P向上移動過程中，R變大，由于交流電源原副線圈匝數(shù)不變，副線圈兩端電壓不變，變壓器輸出功率變小，所以變壓器輸入功率變小，故B錯誤；當(dāng)開關(guān)S2閉合后副線圈電壓不變，副線圈負載電阻變小，副線圈電流變大，R1兩端電壓變大，所以電壓表示數(shù)U變小，I變小，故C錯誤；當(dāng)開關(guān)S1由1擲向2時，副線圈兩端電壓升高，電阻不變，所以U變大，I變大，故D正確．故選D.思維提升含有變壓器的動態(tài)電路問題的解題思路考點二考點二電能的輸送【必備知識·自主落實】1．輸電損耗：如圖所示，若發(fā)電站輸出電功率為P，輸電電壓為U，用戶得到的電功率為P′，用戶的電壓為U′，輸電線總電阻為R.輸電電流電壓損失功率損失ΔU＝U－U′＝____

IRI2R

橫截面積電阻率小輸電電壓【關(guān)鍵能力·思維進階】1．理清三個回路2．分清三種關(guān)系電壓關(guān)系U2＝ΔU＋U3電流關(guān)系I2＝I3＝I線功率關(guān)系P1＝P2P3＝P4考向1遠距離輸電的定性分析例6(多選)[2023·天津卷]如圖是輸電線為用戶輸電的示意圖，電路中升壓變壓器T1和降壓變壓器T2都認為是理想變壓器，中間輸電線上的總電阻為R，下列說法正確的是(

)A．T1的輸出電壓與T2的輸入電壓相等B．T1的輸出功率大于T2的輸入功率C．若用戶接入的用電器增多，則R消耗的電功減小D.若用戶接入的用電器減少，則T2的輸出功率減小答案：BD

考向2遠距離輸電的定量分析例7[2023·山東卷]某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓U1＝250V，輸出功率500kW.降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝50∶1，輸電線總電阻R＝62.5Ω.其余線路電阻不計，用戶端電壓U4＝220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器．下列說法正確的是(

)A．發(fā)電機的輸出電流為368AB．輸電線上損失的功率為4.8kWC．輸送給儲能站的功率為408kWD．升壓變壓器的匝數(shù)比n1∶n2＝1∶44答案：C

核心素養(yǎng)提升

兩種特殊的變壓器模型1．自耦變壓器：它只有一個線圈，其中的一部分作為另一個線圈，當(dāng)交流電源接不同的端點時，它可以升壓也可以降壓．2．互感器

電壓互感器電流互感器原理圖原線圈的連接并聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在交流電路中副線圈的連接連接電壓表連接電流表互感器的作用將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯優(yōu)樾‰娏骼玫墓絀1n1＝I2n2典