2018版高中物理第4章远距离输电习题课变压器的应用及远距离输电ppt课件鲁科版.pptx

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1、第4章第4讲习题课变压器的应用及远距离输电问题目标定位1.进一步理解变压器原理及规律.2.熟练应用变压器原、副线圈的决定因素解决动态分析问题.3.熟悉远距离输电中的各物理量关系和损耗问题，熟练解决远距离高压输电中的实际问题.1预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究3对点练习 巩固应用反馈1.理想变压器原、副线圈的三个关系：P出2.输电线上的功率损失P损，输电线上的电压损失U.3.减小输电线路上功率、电压损失的途径： 输电线的电阻、 输电导线中的电流(即提高输电 ).I2R线IR线减小减小电压4.远距离输电的基本原理：在发电站内用变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器降

2、到所需的电压.升压降压一、理想变压器中的规律分析1.功率关系：P入P出.若有多组副线圈n1I1n2I2n3I34.变压器不改变频率5.原、副线圈的地位(1)原线圈在原线圈回路中所处的地位是充当负载.(2)副线圈在副线圈回路中所处的地位是充当电源.例1如图1甲所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ， 、 为理想电流表和理想电压表.若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()图1 A.电流表的示数为2 AB.原、副线圈匝数比为12C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz电流表示数与电压表示数都为有效值，故C正确

3、；答案AC图2答案AC二、理想变压器电路的动态问题分析1.首先明确变压器各物理量间的制约关系(1)输入电压U1决定输出电压U2：变压器原、副线圈匝数n1、n2确定，U1便决定了U2，与输出端有无负载、负载大小无关，也与变压器有无其他副线圈无关.(2)输出功率P2决定输入功率P1：即用多少送多少.2.分清动态变化中哪个量变化，结合串、并联电路的特点，欧姆定律及变压器各物理量间因果关系来依次确定其他量变化.例2如图3所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器. 和 是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用I1和I

4、2表示.下列说法正确的是()图3A.I1和I2表示电流的瞬时值B.U1和U2表示电压的最大值C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D.滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小解析交流电表测量的是交变电流的有效值，故A、B皆错误；答案C针对训练2如图4所示，用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，开始时开关S是断开的.现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是()图4A.V1、V2的示数不变，A1的示数增大，A2的示数减小，P入增大B.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数增大，P入增大C.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数减小，P入减小D.V1的示数不

5、变，V2的示数增大，A1的示数减小，A2的示数增大，P入减小答案B三、远距离高压输电中的损耗问题1.解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，如图5所示，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.图52.分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源.3.综合运用下面三方面的知识求解(1)能量守恒：P1U1I1U2I2P用户PP用户U3I3U4I4.(2)电路知识：U2UU1UI2R.例3某发电站通过燃烧煤来发电发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线

6、圈的匝数之比为1 25，输电线的总电阻为10 ，用户需要的电压为220 V则：(1)输电线上损耗的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？变压器基本规律的应用图6答案BC 变压器电路的动态问题分析 2如图7所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 ()A原线圈匝数n1增加B副线圈匝数n2增加C负载电阻R的阻值增大D负载电阻R的阻值减小图7答案BD图8A.开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB.开关接通后，电压表的示数为100 VC.开关断开后，电压表的示数变大D.开关断开后

7、，变压器的输出功率不变故开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz，A项正确；电压表的示数是有效值，不论开关是否断开，电压表示数不变，C项错误；开关断开后，变压器的输出功率减小，D项错误.答案AB远距离输电问题分析4.一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电，输电线路总电阻R线1 k，到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 AB.T2原、副线圈电压分别为

8、1.8105 V和220 VC.T1和T2的变压比分别为150和401D.有6104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光解析根据题意画出输电线路示意图如图所示.对升压变压器有P1U1I1，可知I1103 A，由输电线上消耗的功率PI R线400 kW，可知输电线上电流为I220 A，A项正确； 22T1的变压比为I2I1150；根据PU2I2得U22105 V，输电线上电压UI2R线20 000 V，则副线圈输入电压为U3U2U线1.8105 V，又灯泡正常发光，可知副线圈电压U4220 V，B项正确； T2的变压比为n3n4U3U41.8105220，C项错误；降压变压器的输入功率等于输出功率P3P4U3I260 Wn，解得n6104，D项正确.答案ABD