人教版物理《變壓器》課件1

習(xí)題課:變壓器與電能的輸送習(xí)題課:變壓器與電能的輸送1探究一探究二隨堂檢測理想變壓器的動態(tài)分析情境探究如圖所示,M為理想變壓器,電表均可視為理想表,接線柱a、b接路端電壓u=311sin(314t)V的正弦交流電源。當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,各電表的示數(shù)如何變化?要點提示:V1示數(shù)不變,V2示數(shù)不變,A1示數(shù)增大,A2示數(shù)增大。

探究一探究二隨堂檢測理想變壓器的動態(tài)分析要點提示:V1示數(shù)不2探究一探究二隨堂檢測知識歸納1.理想變壓器動態(tài)分析常見的兩種情況(1)原、副線圈匝數(shù)比不變,分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況,進(jìn)行動態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1。(2)負(fù)載電阻不變,分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況,進(jìn)行動態(tài)分析的順序是n2→U2→I2→P2→P1→I1。探究一探究二隨堂檢測知識歸納3探究一探究二隨堂檢測2.解決理想變壓器動態(tài)分析問題的規(guī)律方法處理變壓器的動態(tài)分析,首先應(yīng)明確“不變量”和“變化量”,對變化量要把握它們之間的制約關(guān)系,依據(jù)逐步分析的思想,從主動變化量開始,根據(jù)制約關(guān)系從前到后或從后到前逐一分析各物理量的變化情況。(1)首先明確變壓器各物理量間的制約關(guān)系。①輸入電壓U1決定輸出電壓U2;②輸出電流I2決定輸入電流I1;③輸出功率P2決定輸入功率P1。(2)分清動態(tài)變化中哪個量變化,結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點、歐姆定律及變壓器各物理量間因果關(guān)系依次確定。探究一探究二隨堂檢測2.解決理想變壓器動態(tài)分析問題的規(guī)律方法4探究一探究二隨堂檢測3.動態(tài)問題的分析思路

探究一探究二隨堂檢測3.動態(tài)問題的分析思路5探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)例1(多選)如圖所示,為一理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P為滑動變阻器的滑片,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,則(

)A.保持U1及P的位置不變,S由a合到b時,I1將增大B.保持P的位置及U1不變,S由b合到a時,R消耗的功率減小C.保持U1不變,S合在a處時,使P上滑,I1將增大D.保持P的位置不變,S合到a處時,若U1增大,I1將增大探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)6探究一探究二隨堂檢測答案:ABD人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測答案:ABD人教版物理《變壓器》課件下7探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)阻R如何變化,U2不變。(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時,I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發(fā)生變化。(3)I2變化引起P2變化,P1=P2,故P1發(fā)生變化。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示8探究一探究二隨堂檢測2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)人9探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練1如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是(

)A.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練1如圖所示,理想變壓器原線圈接在10探究一探究二隨堂檢測答案:B人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測答案:B人教版物理《變壓器》課件下載111探究一探究二隨堂檢測遠(yuǎn)距離輸電綜合問題情境探究遠(yuǎn)距離輸電基本過程示意圖如圖所示,請思考:如果用220V和11kV兩種電壓來輸電,設(shè)輸送的電功率、輸電線上的功率損失、導(dǎo)線的長度和電阻率都相同,求導(dǎo)線的橫截面積之比。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測遠(yuǎn)距離輸電綜合問題人教版物理《變壓器》課12探究一探究二隨堂檢測要點提示:設(shè)輸送的電功率為P,輸電電壓為U,送電距離為L,導(dǎo)線橫截面積為S,電阻率為ρ。則每根導(dǎo)線損失的電功率P損=I2R。可見,要滿足題中所設(shè)要求用220

V電壓輸電時,導(dǎo)線的橫截面積是11

kV輸電時的2

500倍。從中可以令人印象深刻地體會出高壓輸電的實際意義。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測要點提示:設(shè)輸送的電功率為P,輸電電壓為13探究一探究二隨堂檢測知識歸納解決遠(yuǎn)距離輸電問題要注意以下兩點1.首先畫出輸電示意圖,包括發(fā)電機、升壓變壓器、輸電線、降壓2.分別在“三個回路”以及“兩個變壓器”上找各物理量之間的關(guān)系,特別注意以升壓變壓器的副線圈、輸電線、降壓變壓器的原線圈組成的回路,在此回路中利用電路知識分析電壓關(guān)系和功率關(guān)系。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測知識歸納2.分別在“三個回路”以及“兩個14探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)例2(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示,發(fā)電機的輸出電壓變化規(guī)律如圖乙所示。輸電線的總電阻為r,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220V的用電器正常工作,則(

)人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)人教版物理《變壓器》課件下載1人15探究一探究二隨堂檢測C.通過升壓變壓器的電流頻率比通過降壓變壓器的電流頻率大D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率答案:AD人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測C.通過升壓變壓器的電流頻率比通過降壓變16探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練2(多選)如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為1∶100,其輸入電壓如圖乙所示,遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Ω。降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中R1為一定值電阻,R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,當(dāng)溫度升高時其阻值變小。電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)。未出現(xiàn)火警時,升壓變壓器的輸入功率為750kW。下列說法中正確的有(

)人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練2(多選)如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意17探究一探究二隨堂檢測A.降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50HzB.遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為180kWC.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電壓表V的示數(shù)變大D.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,輸電線上的電流變大人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測A.降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為18探究一探究二隨堂檢測解析:由題圖乙知交變電流的周期為0.02

s,所以頻率為50

Hz,A正確;由題圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250

V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為25

000

V,所以輸電線中的電流為I==30

A,輸電線損失的電壓為ΔU=IR=30×100

V=3

000

V,輸電線路損耗功率為ΔP=ΔUI=90

kW,B錯誤;當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時其阻值減小,副線圈兩端電壓不變,副線圈中電流增大,定值電阻的分壓增大,所以電壓表V的示數(shù)變小,C錯誤;由C知副線圈電流增大,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知輸電線上的電流變大,D正確。答案:AD人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測解析:由題圖乙知交變電流的周期為0.0219探究一探究二隨堂檢測1.(多選)如圖所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮,可以采取的方法有(

)A.向下滑動PB.增大交流電源的電壓C.增大交流電源的頻率D.減小電容器C的電容解析:要使燈泡變亮,可以采取的方法有:向上滑動P,增大交流電源的電壓,增大交流電源的頻率,增大電容器C的電容,選項B、C正確,A、D錯誤。答案:BC人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測1.(多選)如圖所示,理想變壓器原線圈接20探究一探究二隨堂檢測2.(多選)如圖所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑片。在原線圈上加一電壓為U的正弦式交變電流,則(

)A.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變大B.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變小C.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變大D.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變小人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測2.(多選)如圖所示,理想變壓器的原線圈21探究一探究二隨堂檢測答案:BC人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測答案:BC人教版物理《變壓器》課件下載22探究一探究二隨堂檢測3.風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保能源,近年來得到了快速發(fā)展,如圖所示的風(fēng)車陣中發(fā)電機輸出功率為100kW,輸出電壓是250V,用戶需要的電壓是220V,輸電線電阻為10Ω。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%,試求:(1)畫出此輸電線路的示意圖。(2)用戶得到的電功率是多少。(3)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測3.風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保能源,近年來得到23探究一探究二隨堂檢測解析:(1)如圖所示(2)用戶得到的功率P用=P-P損=96

kW。(3)輸電線損失的功率P損=P×4%=100

kW×4%=4

kW。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測解析:(1)如圖所示人教版物理《變壓器》24探究一探究二隨堂檢測答案:(1)見解析

(2)96kW

(3)1∶20

240∶11人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測答案:(1)見解析(2)96kW(25習(xí)題課:變壓器與電能的輸送習(xí)題課:變壓器與電能的輸送26探究一探究二隨堂檢測理想變壓器的動態(tài)分析情境探究如圖所示,M為理想變壓器,電表均可視為理想表,接線柱a、b接路端電壓u=311sin(314t)V的正弦交流電源。當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,各電表的示數(shù)如何變化?要點提示:V1示數(shù)不變,V2示數(shù)不變,A1示數(shù)增大,A2示數(shù)增大。

探究一探究二隨堂檢測理想變壓器的動態(tài)分析要點提示:V1示數(shù)不27探究一探究二隨堂檢測知識歸納1.理想變壓器動態(tài)分析常見的兩種情況(1)原、副線圈匝數(shù)比不變,分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況,進(jìn)行動態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1。(2)負(fù)載電阻不變,分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況,進(jìn)行動態(tài)分析的順序是n2→U2→I2→P2→P1→I1。探究一探究二隨堂檢測知識歸納28探究一探究二隨堂檢測2.解決理想變壓器動態(tài)分析問題的規(guī)律方法處理變壓器的動態(tài)分析,首先應(yīng)明確“不變量”和“變化量”,對變化量要把握它們之間的制約關(guān)系,依據(jù)逐步分析的思想,從主動變化量開始,根據(jù)制約關(guān)系從前到后或從后到前逐一分析各物理量的變化情況。(1)首先明確變壓器各物理量間的制約關(guān)系。①輸入電壓U1決定輸出電壓U2;②輸出電流I2決定輸入電流I1;③輸出功率P2決定輸入功率P1。(2)分清動態(tài)變化中哪個量變化,結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點、歐姆定律及變壓器各物理量間因果關(guān)系依次確定。探究一探究二隨堂檢測2.解決理想變壓器動態(tài)分析問題的規(guī)律方法29探究一探究二隨堂檢測3.動態(tài)問題的分析思路

探究一探究二隨堂檢測3.動態(tài)問題的分析思路30探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)例1(多選)如圖所示,為一理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P為滑動變阻器的滑片,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,則(

)A.保持U1及P的位置不變,S由a合到b時,I1將增大B.保持P的位置及U1不變,S由b合到a時,R消耗的功率減小C.保持U1不變,S合在a處時,使P上滑,I1將增大D.保持P的位置不變,S合到a處時,若U1增大,I1將增大探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)31探究一探究二隨堂檢測答案:ABD人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測答案:ABD人教版物理《變壓器》課件下32探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)阻R如何變化,U2不變。(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時,I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發(fā)生變化。(3)I2變化引起P2變化,P1=P2,故P1發(fā)生變化。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示33探究一探究二隨堂檢測2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)人34探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練1如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是(

)A.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練1如圖所示,理想變壓器原線圈接在35探究一探究二隨堂檢測答案:B人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測答案:B人教版物理《變壓器》課件下載136探究一探究二隨堂檢測遠(yuǎn)距離輸電綜合問題情境探究遠(yuǎn)距離輸電基本過程示意圖如圖所示,請思考:如果用220V和11kV兩種電壓來輸電,設(shè)輸送的電功率、輸電線上的功率損失、導(dǎo)線的長度和電阻率都相同,求導(dǎo)線的橫截面積之比。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測遠(yuǎn)距離輸電綜合問題人教版物理《變壓器》課37探究一探究二隨堂檢測要點提示:設(shè)輸送的電功率為P,輸電電壓為U,送電距離為L,導(dǎo)線橫截面積為S,電阻率為ρ。則每根導(dǎo)線損失的電功率P損=I2R?？梢?要滿足題中所設(shè)要求用220

V電壓輸電時,導(dǎo)線的橫截面積是11

kV輸電時的2

500倍。從中可以令人印象深刻地體會出高壓輸電的實際意義。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測要點提示:設(shè)輸送的電功率為P,輸電電壓為38探究一探究二隨堂檢測知識歸納解決遠(yuǎn)距離輸電問題要注意以下兩點1.首先畫出輸電示意圖,包括發(fā)電機、升壓變壓器、輸電線、降壓2.分別在“三個回路”以及“兩個變壓器”上找各物理量之間的關(guān)系,特別注意以升壓變壓器的副線圈、輸電線、降壓變壓器的原線圈組成的回路,在此回路中利用電路知識分析電壓關(guān)系和功率關(guān)系。人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測知識歸納2.分別在“三個回路”以及“兩個39探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)例2(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示,發(fā)電機的輸出電壓變化規(guī)律如圖乙所示。輸電線的總電阻為r,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220V的用電器正常工作,則(

)人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測實例引導(dǎo)人教版物理《變壓器》課件下載1人40探究一探究二隨堂檢測C.通過升壓變壓器的電流頻率比通過降壓變壓器的電流頻率大D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率答案:AD人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測C.通過升壓變壓器的電流頻率比通過降壓變41探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練2(多選)如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為1∶100,其輸入電壓如圖乙所示,遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Ω。降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中R1為一定值電阻,R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,當(dāng)溫度升高時其阻值變小。電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)。未出現(xiàn)火警時,升壓變壓器的輸入功率為750kW。下列說法中正確的有(

)人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練2(多選)如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意42探究一探究二隨堂檢測A.降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50HzB.遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為180kWC.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電壓表V的示數(shù)變大D.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,輸電線上的電流變大人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測A.降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為43探究一探究二隨堂檢測解析:由題圖乙知交變電流的周期為0.02

s,所以頻率為50

Hz,A正確;由題圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250

V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為25

000

V,所以輸電線中的電流為I==30

A,輸電線損失的電壓為ΔU=IR=30×100

V=3

000

V,輸電線路損耗功率為ΔP=ΔUI=90

kW,B錯誤;當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時其阻值減小,副線圈兩端電壓不變,副線圈中電流增大,定值電阻的分壓增大,所以電壓表V的示數(shù)變小,C錯誤;由C知副線圈電流增大,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知輸電線上的電流變大,D正確。答案:AD人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨堂檢測解析:由題圖乙知交變電流的周期為0.0244探究一探究二隨堂檢測1.(多選)如圖所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮,可以采取的方法有(

)A.向下滑動PB.增大交流電源的電壓C.增大交流電源的頻率D.減小電容器C的電容解析:要使燈泡變亮,可以采取的方法有:向上滑動P,增大交流電源的電壓,增大交流電源的頻率,增大電容器C的電容,選項B、C正確,A、D錯誤。答案:BC人教版物理《變壓器》課件下載1人教版物理《變壓器》課件下載1探究一探究二隨