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文檔簡介
1、高中物理人教版選修3-1導(dǎo)學(xué)案:變壓器【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解電感器和電容器對交變電流的阻礙和導(dǎo)通作用2、掌握理想變壓器原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系及功率關(guān)系3、知道輸電線上的功率損失及減少功率損失的方法【學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】變壓器原理、輸電線上能量損失的計算【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】本學(xué)案包括電感和電容對交變電流的影響、變壓器、電能的輸送三節(jié)課的內(nèi)容。建議第一課時在教師的指導(dǎo)下先認(rèn)真閱讀教材,初步理解本學(xué)案的有關(guān)知識,第二、三課時通過探究展示課加深對本部分重點(diǎn)和難點(diǎn)知識的理解。【課前預(yù)習(xí)案】一、知識點(diǎn)一、電感對交變電流的阻礙作用1感抗(1)定義:電感對交變電流的阻礙作用的大小用 來表示。(2)感抗
2、大小的影響因素:線圈的自感系數(shù) 、交變電流頻率_、感抗越大。2.感抗的應(yīng)用:扼流圈(1)低頻扼流圈線圈匝數(shù)_、自感系數(shù) 、直流電阻_,它有“通 阻_” 的作用。(2)高頻扼流圈線圈匝數(shù)_、自感系數(shù) ,它有“通 阻 ”的作用。檢測1、如圖所示,白熾燈和電感線圈串聯(lián)后接在交流電源的兩端,當(dāng)交流電源的頻率增加時A線圈感抗增加 B線圈感抗減少C電燈變暗 D電燈變亮檢測2、一段長直導(dǎo)線接在交流電源上時電流強(qiáng)度I1,如果把這段長直導(dǎo)線密繞成線圈,再接入原電路,通過線圈的電流強(qiáng)度為I2,則( )A.I2I1B.I2I1C.I2=I1D.條件不足,無法比較二、知識點(diǎn)二、電容對交變電流的阻礙作用1.容抗(1)定
3、義:電容對交流電的阻礙作用大小用 來表示。(2)容抗大小的影響因素:電容器的電容 、交變電流的頻率 ,電容器對交變電流的阻礙作用就_,容抗也_。2.電容的特性:(1)通_,隔_。(2)通_,阻_。檢測1、如圖所示,接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光,以下說法正確的是( )A把電介質(zhì)插入電容器,燈泡變亮B增大電容器兩極板間的距離,燈泡變亮C減小電容器兩極板間的正對面積,燈泡變暗D使交變電流頻率減小,燈泡變暗三、知識點(diǎn)三、變壓器I1I2U1n1n2RU21變壓器的構(gòu)造(1)組成:由 和繞在鐵芯上的兩個 組成。(2)原線圈:與 相連的線圈,也叫 線圈。(2)副線圈:與 相連的線圈,也叫 線圈。2.理想變
4、壓器的變壓、變流規(guī)律和功率關(guān)系:變壓規(guī)律: n1n2n3L1L2變流規(guī)律: 功率關(guān)系: 3、變壓器有二個副線圈的情況I2I1、電壓與匝數(shù)間關(guān)系:、 、_ 、 、電流與匝數(shù)間關(guān)系: 、功率關(guān)系: 4. 幾種常見的變壓器(1)自耦變壓器: 特點(diǎn)是鐵芯上只有 個線圈,如調(diào)壓變壓器。降低電壓:整個線圈作 線圈,副線圈只取線圈的一部分。升高電壓:線圈的一部分作 線圈,整個線圈作 。(2)互感器電壓互感器:用來把高電壓變成低電壓,它的原線圈 聯(lián)在高壓電路中,副線圈接入交流電壓表。電流互感器:用來把大電流變成小電流,它的原線圈 聯(lián)在被測電路中,副線圈接入交流電流表。檢測1、關(guān)于理想變壓器在使用時的下列說法正
5、確的是 ( )A. 原線圈輸入的電壓,隨著副線圈中的輸出電流的增大而增大B. 原線圈中輸入的電流,隨著副線圈中的輸出電流的增大而增大C. 當(dāng)副線圈空載時,原線圈中無電流D. 當(dāng)副線圈空載時,原線圈中無電壓檢測2、一個理想變壓器,原線圈匝數(shù)為1400匝,副線圈為700匝,在副線圈的輸出端接有電阻R,下面說法正確的有 ( )A.輸入、輸出功率之比為P1:P2=2:1 B.原、副線圈兩端電壓之比U1:U2=2:1C.原、副線圈的電流之比為I1:I2=2:1 D.原、副線圈的電流頻率之比為f1:f2=2:1四、知識點(diǎn)四、電能的輸送1、電功率損失和電壓損失功率損失:遠(yuǎn)距離輸送電能,由于輸電線上的電流熱效
6、應(yīng),電能轉(zhuǎn)化為熱能,出現(xiàn)功率損失。若輸電線路的電阻為R,輸送的電流為I,則P= 。電壓損失:遠(yuǎn)距離輸送電能,線路中電阻R上消耗部分電壓。U= 。2、減少功率損失和電壓損失的方法:、 、 檢測1、發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1。發(fā)電廠到學(xué)校的輸電導(dǎo)線總電阻為R,通過導(dǎo)線的電流為I,學(xué)校得到的電壓為U2,則輸電線上損耗的功率可表示為( )A、U12/ R B、(U1U2)2/ R C、I2R D、I(U1U2)【課內(nèi)探究案】1、如圖所示,把電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián),三個支路中分別接有一燈泡。接入交流電源后,三盞燈亮度相同。若保持交流電源的電壓不變,使交變電流的頻率增大,則以下判斷正確的是(
7、)AL1燈比原來亮 BL2燈比原來亮CL3燈和原來一樣亮 DL3燈比原來亮abcde f g h2、如圖所示,左右兩個電路中,當(dāng)a、b兩端和e、f兩端分別接220V的交變電壓時,測得c、d兩端和g、h兩端的電壓均為110V。若分別在c、d兩端和g、h兩端加上110V交變電壓,則a、b兩端和e、f兩端測得的電壓將分別是 A.220V,220V B.220V,110V C.110V,110V D.220V, 0V MNRL1L2S3.如圖所示,理想變壓器的副線圈上通過電阻為R的輸電線后接有兩只相同的白熾燈泡L1、L2。開始時,電鍵S斷開。現(xiàn)將S接通,下列說法中正確的是A.副線圈兩端M、N間的電壓將
8、減小 B.副線圈輸電線上的電壓降將增大C.燈泡L1的亮度將減小 D.通過原線圈的電流將增大A1V1V2A2Rn1 n24、如圖所示,理想變壓器給負(fù)載R供電。保持輸入的交變電壓不變,各交流電表對電路的影響不計。當(dāng)負(fù)載電阻的滑動觸頭向下移動時,圖中各交流電表的示數(shù)及變壓器的輸入功率P的變化情況是( )A.V1和V2不變,A1增大,A2減小,P增大 B.V1和V2不變,A1和A2增大,P增大C.V1和V2不變,A1和A2減小,P減小D.V1不變,V2增大,A1減小,A2增大,P減小KabRU15、如圖所示,理想變壓器輸入的交變電壓為U1,原線圈中的電流為I1。下列說法中正確的是A.保持U1及R不變,
9、將K由a改接到b時,I1將減小B.保持U1及R不變,將K由b改接到a時,R的功率將增大C.保持U1及K不變,將R增大時,I1將增大D.保持R及K不變,U1增大,I1將增大 6、在電能輸送過程中,若輸送的電功率一定,輸電線電阻一定時,則在輸電線上損耗的電功率( )A、和輸送電線上的電壓降的平方成反比B、和輸送電流的平方成反比C、和輸送電線上的電壓降的平方成正比D、和輸送電流平方成正比7、發(fā)電機(jī)輸出端電壓為220v,輸送功率為110kw。若要保證用戶至少獲得100kw的電功率,則輸電導(dǎo)線電阻不得大于 ;若用升壓變壓器升壓到5500v后進(jìn)行輸電,則導(dǎo)線電阻不得大于 ?!就卣固嵘浮?、一臺發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100
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