广东省汕头市澄海中学高三物理复习 第10章 变压器 远距离输电学案.docVIP

广东省汕头市澄海中学高三物理复习第10章 学案49 变压器　远距离输电 一、概念规律题组 1．理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则(　　) A．原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1 B．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝10∶1 C．原、副线圈内交变电流之比I1∶I2＝1∶10 D．变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝10∶1 2．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下(　　) A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率 B．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率 C．提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗 D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流 图1 3．如图1所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V，60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则(　　) A．电流表的示数为 A B．电源输出功率为1 200 W C．电流表的示数为 A D．原线圈端电压为11 V 二、思想方法题组 4．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是(　　) A．输电线上的电流I＝ B．输电线上的电流I＝ C．输电线上损失的功率P＝()2R D．输电线上损失的功率P＝ 图2 5．如图2所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线等效电阻为R.开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是(　　) A．副线圈两端M、N的输出电压减小 B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流增大 一、理想变压器原、副线圈基本量的关系 基本关系 功率关系 P入＝P出 电压关系 ＝，与负载情况、副线圈个数的多少无关 电流关系 只有一个副线圈时，＝；多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系 频率关系 原、副线圈中交流电的频率相等 制约关系 电压 副线圈的电压U2由原线圈的电压U1和匝数比决定 功率 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 电流 原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定 【例1】 (2011·广东·19)图3(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，、为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图3(b)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(　　) (a) (b) 　　　　　　　　　　 图3 A．电流表的示数为2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．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 [规范思维] 　 　 二、变压器的动态分析问题 此类问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压(U1、U2)、电流(I1、I2)、输入功率、输出功率随匝数比变化而变化的情况；另一类是匝数比不变，上述各物理量随负载电阻变化而变化的情况．根据题意分清变量与不变量，要明确变量之间的相互制约关系，这是处理此类问题的关键． 动态分析问题的思路程序可表示为： 【例2】 如图4所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时(　　) 图4 A．交流电压表V2和V3的示数一定都变小 B．交流电压表V3的示数变小 C．交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大 D．只有A1的示数变大 [规范思维] 　 　 三、输电电路的基本分析 图5 1．如图5所示，发电站的输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P′，电压为U′，则输电电流为I＝＝＝. 2．输电导线损失的电压：U线＝U－U′＝IR线． 3．输电导线上损失的电功率 ΔP＝P－P′＝I2R线＝()2R线＝. 4．减少电能损失的基本途径：根据公式ΔP＝I2R线＝()2R线．可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流． 【例3】 (2010·浙江理综·17)某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW，现用500 kV的电压输电，则下列说法正确的是(　　) A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B．输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻 [规范思维] 　 　 四、远距离高压输电问题的分析 1．远距离高压输电的几个基本关系(以图6为例) 图6 (1)功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3 (2)电压