【学霸优课】2017届高考物理一轮复习专题十一交变电流考点2变压器电能的输送教案

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1、考点二变压器电能的输送(S1P基础点重难点基础点知识点1理想变压器1.构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。原线圈:畐IJ线圈-nH/心汁，〃2〜磁感线铁芯(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。(2)副线圈：与负载连接的线圈,也叫次级线圈。2.原理：电流磁效应、电磁感应。3.理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P》、=P“(2)电压关系：£=匕,若口＞灿，为隆压变压器；若口5为升压变压器。(3)电流关系：只有一个副线圈时，7=-；有多个副线圈时仍有户入=户岀，据宀刃可1

2、2刀！推出，"71=丛Z+厶［〔+・•・+仏厶，巾厶=屁业+心厶+・•・+心厶。(4)频率关系：丕变。4.儿种常用的变压器(1)自耦变压器一一调压变压器，如图A、B所示。L)「电压互感器：把高电压变成低电斥,⑵互感器S如图c所示。电流互感器:I如图D所示。知识点2远距离输电1.减少输电电能损失的两种方法(1)理论依据：户损=上&(2)减小输电线的电阻：根据电阻定律R=P^要减小输电线的电阻斥，在保证输电距离情况下，町采川减小材料的电阻率、增大导线的横截面积等方法。(3)减小输电导线屮的电流：在输电功率一定的情

3、况下，根据P=U1,要减小电流，必须提高输电电压。2.输电过程示意图pH—M4.输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为“也。1.电压损失(1)(1)AU=TR.2.功率损失(1)卜P=P—P'；(2)/P=重难点一、理想变压器原理和基本关系1.变压器的工作原理2.理想变压器的革本关系理想变压器①没有磁通量损失（磁通量全部集中在铁芯中）故每匝原、副线圈中的①、t①相同②没有能量损失（铜损、铁损）故无电压降U=E=n基本关系功率关系Pk=P,.电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比^r=—

4、U2“2电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成反比：¥频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压5由原线圈电压U］利匝数比决定，与负载电阻无关功率原线圈的输入功率P人由副线圈的输出功率P出决定电流原线圈电流1｝由副线圈电流D和匝数比决定杯特別提醒(1)变压器不能改变直流电压，因为工作原理早已不成立。(2)理想变压器基本关系中〃、％、力、乙均指冇效值。⑶当原线圈中串联电阻(或灯泡)时，〃为加在原线圈两端的电压，并不是电源的电压。(1)变压器的以上关系都是根据“口”字形的变压器推出的，如杲变压器不是

5、“口”字形时，应根据变压器的原理及各线圈屮磁通量的关系推导出各物理量间的关系。二、理想变压器动态分析问题1.匝数比不变的情况(如图所示)惣变，负载/｛变化(1)«不变，根据弓=乜，输入电压"决定输出电压仏，不论负载电阻*如何变化，R也不变。(2)当负载电阻发牛变化时，厶变化，输出电流厶决定输入电流厶，故厶发牛变化。⑶,2变化引起A变化，P=&,故〃发牛变化。2.负载电阻不变的情况(如图所示)惣变,负载/?不变⑴府变，渉牛•变化，故仏变化。(2)斥不变，仏改变，故人发生变化。(3)根据2=专，A发生变化，再根

6、据P=P2,故A变化，P=U、T,"不变，故齐发生变化。1.分析变压器动态问题的程序5=乞T—S耳—石$—硏匕=厲(/]0=/22)rU12111决定「决定「决定1决定恥特别提醒关于理想变压器的动态分析问题，解题的关键是分清变最和不变最，弄清理想变压器屮各物理量之间的联系和相互制约的关系，即明确变压器输入电压与输出电压、输入电流与输出电流跟匝数的关系，以及输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定。三、远距离输电问题1.理清“三个回路”如图所示为远距离输电的简化电路原理图。我们nJ以把它划分为三个冋

7、路，即图中所示的回路1、凹路2和凹路3。JT户回路1回路2回路32.抓住“两个关系”(1)在上面的远距离输电的简化电路原理小，理想的升压变压器联系了回路1和回路2,由变压器原理可以得到线圈1(匝数为m)和线圈2(匝数为处)中各和关量之间的关系：匹』上=史p=prr9j911JZthTh12n(2)理想的降压变压器联系了回路2和回路3,由变压器原理nJ以得到线圈3(匝数为77.0和线圈4(匝数为m)中各相关虽Z间的关系：Ui/?.}An小小"T7~—9~r~—，Pi=Pa刀33.掌握“一个能量守恒关系”远距

8、离输电过程中，在回路2的输电线上会损耗一小部分电功率，剩余的绝大部分电功率通过降压变压器和回路3输送到用八使用。整个输电过程中的功率关系为/丿用=/丿总一/第。1.在求解远距离输电的相关问题吋，我们还应熟练掌握以下儿点(1)一个原理要减小输电线上的电压损失和电功率损失，就要减小输电电流，而输电功率是确定的，由知，应提高输电电压。(2)两个损失①电压损失：△4/线斤线，主要原因是输电线冇电阻。②功率损