浙江专用2021高考物理二轮复习选修3_2第4讲变压器电能的输送课件202103252156.ppt

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1、第4讲　变压器　电能的输送【知识梳理自查】一、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.实验器材:学生电源(低压交流,小于12V)1个、可拆变压器1个、多用表(交流电压挡)1个、导线若干。必备知识·自主排查2.实验原理:(1)实验电路图。(2)实验方法采用控制变量法。①n1一定,研究n2和U2的关系。②n2一定,研究n1和U2的关系。3.注意事项:(1)要事先推测副线圈两端电压的可能值。(2)为了人身安全,只能使用低压交流电压,所用电压不要超过12V,即使这样,通电时也不要用手接触裸露的导线、接线柱。(3)为了多用电表的

2、安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡测试,大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。(4)连接电路后要由同组的几位同学分别独立检查,然后请老师确认,才能接通电源。二、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_______、_______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:与负载连接的线圈,也叫_____线圈。原线圈副线圈初级次级2.工作原理:电磁感应的_________。3.理想变压器原、副线圈基本量的关系互感现象P出频率4.几种常用的变压器(1)自耦

3、变压器——调压变压器,如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。(2)互感器①电压互感器(n1>n2):把高电压变成_______,如图丙所示。②电流互感器(n1

4、RI2R【情境转换】从发电站输出的功率为220kW,输电线的总电阻为0.1Ω,用220V和22kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电能的损耗之比是多少?提示:由题意知输电线上的电流I=,则输电线的P损=I2r=()2r,设220V和22kV两种电压输电下损失的功率分别为P1、P2。则【小题速诊速纠】1.判一判(1)变压器不但可以改变交流电压,也可以改变稳恒直流电压。()(2)变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。()(3)理想变压器的基本关系式中,电压和电流均为有效值。()(4)高压输电的目的是增大输电

5、的电流。()(5)在输送电压一定时,输送的电功率越大,输送过程中损失的功率越小。()(6)变压器副线圈接入的用电器越多,输电线上损失的功率越大。()(7)在原副线圈匝数不变时,变压器副线圈中的电压由原线圈中的电压决定。()提示:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)√2.练一练(1)(多选)如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图,变压器的输入电压是市区电网的电压,当滑动变阻器R的滑片向上移动时,下列说法正确的是()A.读数不变,读数不变B.读数减少,读数不变C.增加,变压器的输出功率增加D.不变,R

6、0上输出的功率减少【解析】选A、D。输入电压不变,所以读数不变,由知,读数不变,故A正确;滑片上移,R变大,故读数变小,I1由I2决定,n1I1=n2I2,所以读数变小,R0分压变小,故读数变大,R0上输出功率减少,变压器输出功率减小,所以D正确。(2)如图是远距离输电的示意图,下列说法正确的是()A.a是升压变压器,b是降压变压器B.a是降压变压器,b是升压变压器C.a的输出电压等于b的输入电压D.a的输出电压等于输电线上损失的电压【解析】选A。因能量损失与输送电压的平方成反比,故为了减小电路能量损耗,要用高压送电,

7、到用户要进行降压,故a为升压变压器,b是降压变压器,故A正确,B错误;因输电线有电阻,会有电压损失,故a的输出电压减去输电线上损失的电压等于b的输入电压,故C、D错误。考点1理想变压器原理及应用(c)【要点融会贯通】1.变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。2.两类理想变压器的动态分析问题:(1)匝数比不变的情况(如图甲所示):①U1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都不变。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。③I2变化引起P

8、2变化,由P1=P2知P1发生变化。关键能力·层级突破(2)负载电阻不变的情况(如图乙所示):①U1不变,发生变化,U2变化。②R不变,U2变化,I2发生变化。③根据P2=和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。【典例考题研析】【典例1】如图所示为汽车的点火装置,此装置的核心是一个变压器,该变压器