2019-2020年高三物理 变压器电能的输送复习学案

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1、2019-2020年高三物理变压器电能的输送复习学案导学目标1.理解变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关的计算.2.能够对变压器进行动态分析.3.会分析计算远距离输电问题．[知识梳理]1．变压器的构造：变压器是由____________和绕在铁芯上的____________组成的．　　(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫________线圈．　　(2)副线圈：与________连接的线圈，也叫________线圈．2．变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的________、________在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生__

2、______________，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．____________是变压器工作的基础．3．理想变压器：没有____________的变压器，即________功率等于________功率．4．基本关系式　　(1)功率关系：________.　　(2)电压关系：__________；有多个副线圈时，__________.(3)电流关系：只有一个副线圈时，　　由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝________________.基本关系功率关系P入＝P出电压关系＝，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈时，＝；多个副线圈

3、时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中交流电的频率相等制约关系电压副线圈的电压U2由原线圈的电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定理想变压器的动态分析1．匝数比不变的情况(如图5所示)(1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化．(3)I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化．2．负载电阻不变的情况(如图6所示)(1)U1不变，发生变化，故U2变化．(2)R

4、不变，U2变化，故I2发生变化．(3)根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．3．分析动态问题的思路程序可表示为远距离输电问题1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析．2．远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)：(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3.(2)电压、电流关系：＝＝，＝＝，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．(3)输电电流：I线＝＝＝.(4)输电线上损耗的电功率：P损＝I线ΔU＝IR线＝()

5、2R线．当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的.减少电能损失的基本途径：根据公式ΔP＝I2R线＝()2R线．可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流．【例1】(xx·广东·19)图3(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，、为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图3(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是(　　)　　　　　　　　　　A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的

6、有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz【例2】如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时(　　)A．交流电压表V2和V3的示数一定都变小B．交流电压表V3的示数变小C．交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大D．只有A1的示数变大【例3】(xx·浙江理综·17)某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV的电压输电，则下列说法正确的是(　　)A．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成的电压损失为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电

7、线上损失的功率为9×108kWD．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻【例4】　(xx·山东理综·19)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则(　　)A.>B.