2015高三物理教学案-第十章第2课时变压器、电能的输送.doc

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1、第2课时　变压器、电能的输送考纲解读1.理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系及电流关系，并会进行有关计算.2.能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析.3.会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压．考点一　理想变压器原、副线圈基本关系的应用例1　如图3甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1＝350匝，副线圈匝数n2＝70匝，电阻R＝20Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是(　BD　)　甲　　　　　　　　　　　乙图3A．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u＝20s

2、in5πtVB．原线圈电流的有效值为0.04AC．在t＝0.01s时，电压表的示数为0D．电阻R上消耗的电功率为0.8W突破训练1　如图4所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是(　AD　)A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为24VB．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电

3、阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍考点二　理想变压器的动态分析例2　火警报警系统原理如图7甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料(电阻率随温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是(　BD　)　图7A．电压表示数为22VB．此交变电源的频率为50HzC．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D．当传感器R2所在处出现火警时，

4、电压表的示数减小例3　如图8所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是(　B　)A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大突破训练2　图9甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表．若发电机向原线圈输入图

5、乙所示的正弦交流电，图中Rt为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R1为定值电阻．下列说法中正确的是(　BD　)图9A．交流电压u的表达式为u＝36sin50πtVB．t＝0.01s时，发电机线圈中穿过的磁通量最大C．Rt温度升高时，变压器的输入功率变小D．Rt温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大考点三　两种特殊的变压器模型1．自耦变压器自耦变压器又称为调压变压器，它只有一个线圈，把全部线圈作为原线圈或副线圈，线圈的一部分作为副线圈或原线圈．由此自耦变压器可以降压，也可以升压，变压器的基本规律对自耦变压器均

6、适用．例4　如图11所示，接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R.当滑动触头P向上移动一段距离后，下列说法正确的是(D　　)A．等效电阻R上消耗的功率变大B．三个灯泡都变亮C．原线圈两端的输入电压减小D．原线圈中电流表示数减小2．互感器互感器有电压互感器和电流互感器两种，比较如下：类型比较项目电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测高流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式＝I1n1＝

7、I2n2例5　(2013·天津理综·4)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图12中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则(　B　)A．ab接MN、cd接PQ，Iab＜IcdB．ab接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC．ab接PQ、cd接MN，Iab＜IcdD．ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd考点四　远距离输电问题例4　某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输

8、出电压为500V，输电线的总电阻为10Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：(1)村民和村办小企业需要220V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)解析　(1)建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之