高考物理复习第十一章交变电流及传感器2变压器远距离输电市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十一章交变电流及传感器,第2讲变压器远距离输电,1/47,2/47,1.了解变压器结构和原理,2.能熟练利用电压、电流与匝数关系进行相关计算,3.了解感抗和容抗概念,4.会分析计算远距离输电问题,3/47,1.变压器结构：如图所表示，变压器是由_和绕在铁芯上_组成,(1)原线圈：与交流电源连接线圈，也叫_线圈,(2)副线圈：与_连接线圈，也叫_线圈,闭合铁芯,两个线圈,初级,负载,次级,4/47,2.变压器原理：电流经过原线圈时在铁芯中激发磁场，因为电流_、_在不停改变，铁芯中磁场也在不停改变，改变磁场在副线圈中产生_，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流_是变压器工作基础,3.理想变压器：没有_变压器，即_功率等于_功率,大小,方向,感应电动势,互感现象,能量损失,输入,输出,5/47,P,入,P,出,U,2,I,2,U,3,I,3,U,n,I,n,6/47,5.电感和电容对交变电流妨碍作用可概括为：电感是_、_，_、_；电容是_、_，_、_.,6.远距离输电,(1)依据,P,损,_，降低输电损耗有两种方法：,减小输电线电阻,减小输电线中电流：在输送功率一定情况下，依据,P,UI,，要减小电流，必须提升_.,通直流,阻交流,通低频,阻高频,通交流,隔直流,通高频,阻低频,I,2,R,线,输电电压,7/47,8/47,9/47,1.理想变压器结构、原理及特征,结构：两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上组成，如图所表示,原理：其工作原理是利用了电磁感应现象,特征：正因为是利用电磁感应现象来工作，所以变压器只能使用交流电压,理想变压器,10/47,11/47,典题演示1,(多项选择)(新课标全国卷,),如图所表示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同灯泡L,1,和L,2,.当输入电压,U,为灯泡额定电压10倍时，两灯泡均能正常发光以下说法中正确是(),A.原、副线圈匝数比为91,B.原、副线圈匝数比为19,C.此时L,1,和L,2,电功率之比为91,D.此时L,1,和L,2,电功率之比为19,AD,12/47,【解析,】,设灯泡额定电压为,U,0,，则输入电压,U,10,U,0,，因为两灯泡均正常发光，故原线圈两端电压,U,1,U,U,0,9,U,0,，副线圈两端电压,U,2,U,0,，所以原、副线圈匝数比,n,1,n,2,U,1,U,2,9,1，A正确，B错误；原、副线圈电流之比,I,1,I,2,n,2,n,1,1,9，由电功率,P,UI,可知，L,1,和L,2,电功率之比为1,9，C错误，D正确,13/47,B,14/47,15/47,16/47,理想变压器原、副线圈制约关系和动态,17/47,18/47,2.动态问题分析思绪可表示为19/47,典题演示3,(天津卷),如图所表示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表以下说法中正确是(),A.当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时，,R,1,消耗功率变大,B.当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时，电压表V示数变大,C.当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时，电流表A,1,示数变大,D.若闭合开关S，则电流表A,1,示数变大，A,2,示数变大,B,20/47,【解析,】,滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端电压没有改变，所以干路中电流减小，,R,1,消耗功率变小，A错误；干路中电流变小，,R,1,两端电压变小，并联电路电压变大，即电压表V示数变大，B正确；因为变压器副线圈干路中电流变小，所以原线圈中电流变小，即电流表A,1,示数变小，C错误；闭合开关S后，并联电路阻值变小，总电阻也变小，干路中电流变大，,R,1,两端电压变大，并联电路电压变小，经过,R,2,电流变小，即电流表A,2,示数变小，因变压器功率变大，故电流表A,1,示数变大，D错误,21/47,BD,22/47,23/47,24/47,远距离输电时，因为输电线路上存在电阻，依据电流热效应,Q,I,2,Rt,，总有一部分电能损失在输电线路上降低线路上电能损失，有两种方法：一是减小导线上电阻；二是减小输电线上经过电流,依据,P,UI,可知，经过减小输电线电流，可降低输电线能量损失，即采取高压输电，这是降低线路电能损失有效方法(如图),远距离输电,25/47,26/47,C,27/47,28/47,典题演示6发电机端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线电阻为0.2，假如用原、副线圈匝数之比为110升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101降压变压器降压供给用户,(1)求用户得到电压和功率,【答案】,219.6V,43.92kW,(2),若不经过变压而直接送到用户，求用户得到功率和电压,【答案】,180V,36kW,29/47,【解析,】,该题是输电线路分析和计算问题，结合电路结构和输电过程中电压关系和电流关系可解此题线路图如图所表示,30/47,31/47,32/47,33/47,34/47,D,35/47,【解析,】,电压表读数有效值为10V，A项错误；电流表读数为有效值1A，B项错误；电阻,R,消耗功率为,P,I,2,R,，代入电流有效值计算得10W，C项错误；变压器输出功率即为电阻,R,消耗功率，D项正确,36/47,2.,(四川卷),如图所表示，接在家庭电路上理想降压变压器给小灯泡L供电，假如将原、副线圈降低相同匝数，其它条件不变，则(),A.小灯泡变亮,B.小灯泡变暗,C.原、副线圈两端电压比值不变,D.经过原、副线圈电流比值不变,B,37/47,38/47,3.,(江苏卷)一自耦变压器如图所表示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在,a,、,b,间作为原线圈经过滑动触头取该线圈一部分，接在,c,、,d,间作为副线圈在,a,、,b,间输入电压为,U,1,交变电流时，,c,、,d,间输出电压为,U,2,，在将滑动触头从,M,点顺时针旋转到,N,点过程中(),A.,U,2,U,1,，,U,2,降低,B.,U,2,U,1,，,U,2,升高,C.,U,2,U,1,，,U,2,降低,D.,U,2,U,2,.将滑动触头从,M,点顺时针转动到,N,点，副线圈匝数变少，,U,2,降低，C项正确,40/47,4.,(多项选择)(盐城中学),如图所表示，在远距离输电电路中，发电厂输出电压和输电电线电阻均不变，变压器、电表均为理想化若发电厂输出功率减小，则以下说法中正确是(),A.电压表V,1,示数减小，电流表A,1,减小,B.电压表V,2,示数增大，电流表A,2,减小,C.输电线上损耗功率增大,D.用户总功率与发电厂输出功率比值增大,BD,41/47,42/47,BC,43/47,44/47,6.某小型试验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6.,(1)若采取380V电压输电，求输电线路损耗功率,【答案】,16.62kW,(2)若改用5000V高压输电，用户端利用,n,1,n,2,221 变压器降压，求用户得到电压,【,答案,】,226.18V,45/47,46/47,47/47,