高考物理 變壓器和遠(yuǎn)距離輸電復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)自學(xué)課件

1、考點(diǎn)1 變壓器學(xué)案2 變壓器和遠(yuǎn)距離輸電1.理想變壓器的基本關(guān)系 當(dāng)副線圈只有一個(gè)時(shí)，原副線圈中的電流與匝數(shù)存在I1/I2=n2/n1的關(guān)系，此式說明原副線圈中的電流成正比，即I1I2，而非反比關(guān)系。基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與負(fù)載情況、副線圈個(gè)數(shù)的多少無關(guān)電源關(guān)系只有一個(gè)副線圈，電流和匝數(shù)成反比多個(gè)副線圈，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等 當(dāng)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)不變而變壓器的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，確定其他有關(guān)物理量的變化時(shí)，可依據(jù)以下原則(如圖)： (1)輸入電壓U1決定輸出電壓U2：這是

2、因?yàn)檩敵鲭妷篣2= U1，當(dāng)U1不變時(shí)，不論負(fù)載電阻R變化與否,U2 不會(huì)改變。 2. 理想變壓器各物理量變化的決定因素 (2)輸出電流I2決定輸入電流I1：在輸入電壓U1一定的情況下，輸出電壓U2也被完全確定。當(dāng)負(fù)載電阻R增大時(shí)，I2減小，則I1相應(yīng)減?。划?dāng)負(fù)載電阻R減小時(shí)，I2增大，則I1相應(yīng)增大。在使用變壓器時(shí)，不能使變壓器次級(jí)短路。 (3)輸出功率P2決定輸入功率P1:理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，即P2=P1。在輸入電壓U1一定的情況下，當(dāng)負(fù)載電阻R增大時(shí)，I2減小，則變壓器輸出功率P2=I2U2減小，輸入功率P1也將相應(yīng)減?。划?dāng)負(fù)載電阻R減小時(shí)，I2增大，變壓器的輸出功率P2

3、=I2U2增大，則輸入功率P1也將增大。典例一理想變壓器規(guī)律的應(yīng)用【例1】一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，原線圈 輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如 圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。下列說法正確的是 A.副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz B.副線圈輸出電壓的有效值為31 V C.P向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小 D.P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加 【解析】由圖甲知，原線圈兩端輸入電壓的最大值為U1m=311 V，有效值為U1=U1m/ =220 V，周期為T=210-2 s，頻率f=1/T=50 Hz，變壓器不改變電壓的頻率，A項(xiàng)正確；由U1/U2=n1/n2知，

4、U2=(n2/n1)U1=22 V，B項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器原、副線圈的電流比與匝數(shù)成反比，由于匝數(shù)未變，所以原、副線圈的電流比不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；P向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的有效阻值減小，副線圈中電流增大，由P2=U2I2知變壓器的輸出功率增加，D項(xiàng)正確。 (1)變壓器只改變交流電的電壓與電流，不改交流電的頻率。 (2)I1/I2=n2/n1反映了原副線圈中的電流與匝數(shù)成反比，而非I11/I2，原副線圈中的電流I1I2。2010年高考山東理綜卷一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=11:5。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個(gè)10 的電阻。則 ( )A.流過電阻的電流是20 A

5、B.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100 VC.經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6103 JD.變壓器的輸入功率是1103 WD典例二理想變壓器的動(dòng)態(tài)問題【例2】2010年高考天津理綜卷為探究理想變壓器原、副線圈電壓、 電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副 線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表 、 和理想交流電流表 、 ，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示。當(dāng)開關(guān)S 閉合后( ) A. 示數(shù)變大， 與 示數(shù)的比值不變 B. 示數(shù)變大， 與 示數(shù)的比值變大 C. 示數(shù)變小， 與 示數(shù)的比值變大 D. 示數(shù)不變， 與 示數(shù)的比值不變 【解析】交流電源的電壓有效值不變，即V1示

6、數(shù)不變，因U1/U2=n1/n2，故V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變，故D對(duì)。S閉合使負(fù)載總電阻減小，I2=U2/R，所以I2增大。因I1/I2=n2/n1，所以A1示數(shù)增大，A1與A2示數(shù)的比值不變，故A對(duì)。 分析這類問題的基本思路： (1)首先抓住各量的決定因素：U1由電源決定，U2由輸入電壓U1及匝數(shù)比決定：U2(n2/n1)U1；I2由輸出電壓U2及負(fù)載電阻R決定：I2U2/R；I1由I2及匝數(shù)比決定：I1(n2/n1)I2。 (2)然后利用直流電路中的動(dòng)態(tài)分析方法即可。考點(diǎn)2 遠(yuǎn)距離輸電 1.有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電問題，應(yīng)先畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，并將已知量和待求量寫在示意圖的相應(yīng)位置

7、。 2.抓住輸電的兩端電源和用電器；分析一條線輸電線；研究?jī)纱坞妷鹤儞Q升壓和降壓。 3.以變壓器為界將整個(gè)輸電電路劃分為幾個(gè)獨(dú)立回路，各回路分別用歐姆定律，串、并聯(lián)的特點(diǎn)及電功、電功率等公式進(jìn)行計(jì)算、聯(lián)系各回路的是原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系及輸入功率等于輸出功率的關(guān)系。 在遠(yuǎn)距離輸電問題中，計(jì)算線路功率損耗時(shí)應(yīng)用P損=I線2P線，其原因是I線可以由公式P輸=I線U輸求出，而P損=U線I線和P損=U線2/R線則不常用，其原因是在一般情況下，U線不易求出，且易將U線和U輸相混而造成錯(cuò)誤。典例三遠(yuǎn)距離輸電問題【例3】發(fā)電站的電源通過升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓 器把電能輸送到用戶，如果升壓變

8、壓器和降壓變壓器都可 視為理想變壓器。 (1)畫出上述輸電全過程的原理圖； (2)發(fā)電機(jī)的輸出功率是100 k，輸出電壓是250，升壓 變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1:25，求升壓變壓器 的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流； (3)若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸電功率的4，求輸電 導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓； (4)計(jì)算降壓變壓器的輸出功率【解析】(1)如圖所示。 (2)對(duì)升壓變壓器，據(jù)公式:n1:n2有 U1n2/n25250 6 250 ,P1=P2,I2=P2/U2= 100 000/6 250 A=16 A。 (3)因?yàn)榫€線，又線0.04， 所以線0.04/ 000/162 =1

9、5.625 。 因?yàn)榫€， 所以- 線6 250 1615.625 6000 。 (4)線0.96P1=0.9600 000 W96 kW 求解遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)鍵是：（）熟悉“交流發(fā)電機(jī)升壓變壓器輸電線降壓變壓器用電戶”這一過程。并畫出這一過程的示意圖，把需要的物理量都標(biāo)在圖中的相應(yīng)位置上。（2）把握好遠(yuǎn)距離輸電的基本關(guān)系。9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/142022/10/14Friday, October 14, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/10/142022/10/142022/10/1410/14/2022 9:51:30 PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。

10、2022/10/142022/10/142022/10/14Oct-2214-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/142022/10/142022/10/14Friday, October 14, 202213、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。2022/10/142022/10/142022/10/142022/10/1410/14/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。14 十月 20222022/10/142022/10/142022/10/1415、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/142022/10/142022/10/1410/14/202216

11、、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022/10/142022/10/1414 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/142022/10/142022/10/142022/10/149、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2022/10/142022/10/14Friday, October 14, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/142022/10/142022/10/1410/14/2022 9:51:30 PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/142

12、022/10/142022/10/14Oct-2214-Oct-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。2022/10/142022/10/142022/10/14Friday, October 14, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/142022/10/142022/10/142022/10/1410/14/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。14 十月 20222022/10/142022/10/142022/10/1415、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/142022/10/142022/10/141

13、0/14/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022/10/142022/10/1414 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/142022/10/142022/10/142022/10/149、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/142022/10/14Friday, October 14, 202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/10/142022/10/142022/10/1410/14/2022 9:51:30 PM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/10/142022/10/142022/10/14Oct

14、-2214-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/10/142022/10/142022/10/14Friday, October 14, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/142022/10/142022/10/142022/10/1410/14/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。14 十月 20222022/10/142022/10/142022/10/1415、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。十月 222022/10/142022/10/142022/10/1410/14/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/142022/10/1414 October 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息