高中物理《變壓器 》教案1 新人教版選修3-2

1、變壓器、遠距離輸電學(xué)習(xí)目的 1、理解變壓器原理，了解變壓器的構(gòu)造、變壓器的變壓比、變壓器的變流比。2、知道遠距離輸電的方式，會進行簡單的計算。學(xué)習(xí)內(nèi)容一、 變壓器變壓器的構(gòu)造: 原線圈 、副線圈 、鐵芯 二、變壓器的變壓比 變壓器的變流比 變壓器的功率關(guān)系： 變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細的導(dǎo)線繞制低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制三、幾種常用的變壓器 a. 自耦變壓器 b.調(diào)壓變壓器 c.電壓互感器、電流互感器四、. 遠距離輸電1、減少輸電中的功率損失可以有兩種方法: P損=I2 R （1）、減小電阻 （2）、提高輸電的電壓U，減小電流I2、遠距離輸送電示意圖典

2、型例題例1：一臺變壓器原線圈輸入380V電壓后，副線圈輸出電壓為19V，若副線圈增加150匝，輸出電壓增加到38V，則變壓器原線圈的匝數(shù)為多少匝？例2、如圖273所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=41，當(dāng)導(dǎo)線AB在勻強磁場中作勻速直線運動切割磁感線時，電流表A1的示數(shù)為12mA，則電流表2的示數(shù)為（ ） A3mA B48mA C與R的阻值有關(guān) D0例3. 如圖所示的理想變壓器,輸入電壓U1 =220伏，各線圈匝數(shù)之比n1 :n2: n3=10:5:1。R2=110歐, 測得通過R3的電流I3 =2A。求：流經(jīng)電阻R2及初級線圈中的電流強度I2 和I1 各為多少？例4 在繞制變壓器時，某

3、人誤將兩個線圈繞在如圖所示變壓器鐵芯的左右兩個臂上當(dāng)通以交變電流時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂已知線圈1、2的匝數(shù)之比n1n2=21在不接負載的情況下A當(dāng)線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為110VB當(dāng)線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為55VC當(dāng)線圈2輸入電壓110V時，線圈1輸出電壓為220VD當(dāng)線圈2輸入電壓110V時，線圈1輸出電壓為110V 例5、變壓器接入某輸電電路中，現(xiàn)以相同的輸入電壓U，不同的輸出電壓輸送相同的電功率P，輸電線電阻為R當(dāng)副線圈與原線圈匝數(shù)比為K時，輸電線線路上損耗的功率為 ；當(dāng)匝數(shù)比為nK時，線路上損耗的功率為原

4、來的_倍例6、某發(fā)電機輸出功率P=100千瓦，發(fā)電機端電壓U=1000伏，向遠距離輸電的輸電線總電阻R=8歐。現(xiàn)要求輸電損耗為5%，用戶得到的電壓恰好為220伏，則：畫出輸電線路的示意圖；求出所用的變壓器的原副線圈匝數(shù)比例7. 有一條河流，河水流量為4m 3/s，落差為5m，現(xiàn)利用它來發(fā)電，使用的發(fā)電機總效率為50，發(fā)電機輸出電壓為350V，輸電線的電阻為4，允許輸電線上損耗功率為發(fā)電機輸出功率的5，而用戶所需要電壓為220V，求所用的升壓、降壓變壓器上原、副線圈的匝數(shù)比g=9.8m/s2例8.學(xué)校配有一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng)，如圖所示，由一臺內(nèi)阻為1的發(fā)電機向全校22個教室(每個教室有“220V

5、40W”的白熾燈6盞)供電，如果輸電線的總電阻R是4，升壓變壓器和降壓變壓器(都認為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是14和41，那么，(1)發(fā)電機的輸出功率應(yīng)是多大?(2)發(fā)電機的電動勢是多大?(3)輸電效率是多少?訓(xùn)練設(shè)計：1、圖為汽油機點火裝置。蓄電池提供的是恒定直流，問：為什么在開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_瞬間，能用變壓器得到點火所需的高電壓呢？2、如圖，可以將電壓升高供給電燈的變壓器是（）（）（）（）（）3、為了安全，機床上照明用的電壓是36V，這個電壓是把220V的電壓降壓后得到的，如果變壓器的原線圈是1100匝，副線圈是多少匝？用這臺變壓器給40W的燈泡供電，原副線圈的電流各是多少？4、一臺效率

6、是55的離心式水泵，每秒鐘能把0.03m3的水抽到20 m高處，現(xiàn)在用一臺感應(yīng)電動機通過皮帶傳動帶動水泵運行，皮帶傳動效率是80，在功率分別為14KW、20KW、28KW的三臺電動機中，選用哪一臺比較合適？5、（1）、（2）兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220伏的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為 110伏。若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110伏的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為 A、220伏，220伏；B、220伏，110伏；C、110伏，110伏；D、220伏，0；6.用理想變壓器給純電阻負載供電時，用下列哪些辦法可以增大輸入電流? （ ）A、增加原線圈

7、的匝數(shù) B、增加副線圈的匝數(shù)C、在副線圈上多串聯(lián)一個電阻 D、使繞制線圈的導(dǎo)線粗一些7、在用理想變壓器給一個阻值為R的負載供電，在輸入電壓一定的條件下，下列哪個辦法可使變壓器輸入功率增加（ ）A、增加原線圈匝數(shù) B、增加副線圈匝數(shù)C、減小負載電阻阻值 D、增大負載電阻阻值題5圖U1n1Rn28、如圖所示為一理想變壓器工作電路圖，今欲使變壓器的輸入功率增大到原來的2倍，在其他條件不變的情況下，可行的辦法是（ ）A、原線圈的匝數(shù)n1增加到原來的2倍B、副線圈的匝數(shù)n2增加到原來的2倍C、負載電阻的阻值R變?yōu)樵瓉淼?倍D、n2和R都變?yōu)樵瓉淼?倍題6圖PUn1n29、如圖所示，n1為理想變壓器原線圈

8、，其接入電路的匝數(shù)隨著滑動接觸點P的上下移動會增加或減少，當(dāng)輸入電壓U稍有下降時，為了使接在副線圈n2上的電燈電壓保持不變，正確的調(diào)節(jié)方法是（ ）A、使P稍向上滑動 B、副線圈上改接電阻較大的電燈ab題7圖C、使P稍向下滑動 D、副線圈上改接電阻較小的電燈10、如圖所示為兩個互感器，在圖中圓圈內(nèi)a、b表示電表，已知電壓比為100，電流比為10，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，則（ ）A、a為電流表，b為電壓表B、a為電壓表，b為電流表C、路輸送電功率是2200W題8圖CDRPOABD、線路輸送電功率是2.2106W11、如圖所示是一理想的自耦變壓器，A、B端接交流電源，C、D端接

9、負載電阻R，P為滑動觸頭，當(dāng)P逆時針轉(zhuǎn)動時，下列結(jié)論正確的是（ ）A、R兩端的電壓下降，電流減小B、R兩端的電壓升高，電流增大C、R兩端的電壓升高，電流減小D、R消耗的功率不變12、輸電線的電阻共計r，輸送的電功率是P，用電壓U送電，則用戶能得到的電功率是A、 B、 C、 D、13、發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線電阻為R，通過導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校輸入電壓為U2，下列4個計算輸電線損耗的式子中，不正確的是（ ）A、 B、 C、 D、14、在遠距離交流輸電中，輸電線路上既有功率損失，又有電壓損失，它們兩者產(chǎn)生的原因（ ）A、都是由輸電線的電阻產(chǎn)生的B、都是由輸電線的電阻和電抗（

10、感抗和容抗）兩者產(chǎn)生的C、功率損失只由輸電線的電阻產(chǎn)生，電壓損失由電阻和電抗兩者產(chǎn)生D、電壓損失只由輸電線的電阻產(chǎn)生，功率損失由電阻和電抗兩者產(chǎn)生15、遠距離輸電線路的示意圖如圖所示，若發(fā)電機的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是（ ）A、升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶電設(shè)備消耗的功率無關(guān)B、輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定C、當(dāng)用戶用電器的總電阻減少時，輸電線上損失的功率增大D、升壓變壓器的輸出電壓等于降壓器輸入電壓題4圖發(fā)電機升壓變壓器輸電線用戶降壓變壓器16、某發(fā)電廠原來用11kV的交流電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電，輸送的電功率都是P，若輸電線

11、路的電阻為R，則下列說法中正確的是（ ）A、據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的電流降為原來的1/20B、據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的電流增為原來的20倍C、據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的功率損耗減為原來的1/400D、據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的功率損耗將增大為原來的400倍17、 一小水電站，輸出的電功率為20kW，輸電線總電阻為，如果先用400V電壓輸送，后又改用2000V電壓輸送，則輸送電壓提高后，輸電導(dǎo)線上損失的電功率的變化情況是A、減小50W B、減少1200W C、減少W D、增大W三、計算題題9圖18、如圖所示理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為N1：N2=2：1，原線圈接220 V交流電源，

12、副線圈接額定功率為 20 W的燈泡 L，燈泡正常發(fā)光當(dāng)電源電壓降為180 V時，求：（1）燈泡實際消耗的功率？（2）此時燈泡中的電流是多少？19、有一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為100，原線圈上所加電壓為23kV，副線圈通過總電阻為2的供電導(dǎo)線向用戶供電，用戶用電器得到電壓是220V，求供電導(dǎo)線上損耗的功率？20、如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率為10kW，輸出電壓為400V，向距離較遠的用戶供電，為了減少電能損失，使用2kV高壓輸電，最后用戶得到220V，9.5kW的電力，求：（1）水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1/n2； （2）輸電線路導(dǎo)線電阻R；（3）用戶降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n3/n4.題10圖I1升壓器發(fā)電機 用戶 降壓器n1n2n3n4U1U4U2U3I2I3I4答案：例1：n1=3000匝,n2=150匝，例2：D例3：I2=1A，I1=0.7A例