选修3-2：10.2变压器电能的输送【2015《物理复习方略》一轮复习沪科版】资料.pptVIP

3.输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生 的,表达式为Q=I2Rt。 4.电压损失： (1)ΔU=U-U′; (2)ΔU=IR。 5.功率损失： (1)ΔP=P-P′; (2)ΔP=I2R=( )2R。 6.降低输电损耗的两个途径： (1)减小输电线的电阻,由电阻定律R=ρ 可知,在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应采用电阻率小的材料,也可以增加导线的横截面积。 (2)减小输电导线中的输电电流,由P=UI可知,当输送功率一定时,提高输电电压,可以减小输电电流。 【题组通关方案】 【典题3】(多选)一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为 4 000 V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻为R=1kΩ。到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V　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的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则(　　) A.T1原、副线圈电流分别为103A和20 A B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220 V C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1 D.有6×104盏灯泡(220V　60 W)正常发光 【解题探究】 (1)画出远距离输电的模型图,并在图上标出各个参量。 提示： (2)分析升压变压器和降压变压器的功率和电压关系。 提示：①功率关系：P1=P损+P2。 ②电压关系：U2=U损+U3。 (3)写出变压器原、副线圈的电压比和电流比。 提示：①电压比： ②电流比： 【典题解析】选A、B、D。远距离输电的模型如图所示。 T1原线圈的电流为 输电线路上 损失的功率为P损=I22R=10%P1,所以 =20 A，选项A正确；T1的原、副线圈匝数比为 T1上副线圈的电压为U2=50U1=2×105 V,T2原线圈的电压为U3= U2-I2R=2×105 V-20×103 V=1.8×105 V,选项B正确；T2上原、 副线圈的变压比为 选项C错误；能正 常发光的灯泡的盏数为：N= =6×104,选项D正确。 【通关1+1】 1.(2012·天津高考)通过一理想变压器,经同一线路输送相同 的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R。 当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若 将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2, 则P1和 分别为(　　) 【解析】选D。原线圈的电流为I1= ，由于P、U不变，故I1 不变，由 =k得P1=I22R=( )2R；由 得 则 故选项D正确。 2.(多选)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和 降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的 电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确 的有(　　) A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电压增大 C.输电线上损耗的功率增大 D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 【解析】选C、D。发电厂的输出电压不变,由变压器原理知,升 压变压器的输出电压不变,A错误。由P=UI知,输送功率增大,线 路中的电流增大,损失的电压增大,降压变压器原线圈的电压变 小,其输出电压也变小,故B错误,C正确。输电线上损耗的功率 ΔP=I2R= R,所以 故输电线上损失的功率占总功 率的比例随输送功率的增大而增大,D正确。 【加固训练】 1.如图所示,有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有(　　) A.U2减小,U4变大　　　B.U2不变,U3不变 C.P1变小,P2变小 D.P2变大,P3变大 【解析】选D。由理想变压器输出功率决定输入功率可得,当用户功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即P1增大,输入电压U1为定值不变,升压变压器的匝数不变,故输出电压U2不变,由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可得,I1增大,P2、I2增大,由闭合电路欧姆定律：U3=U2-I2R,故U3减小,降压变压器原、副线圈匝数不变,所以随U3减小,U4减小,A、B、C错误;由于用户功率增加,即P4增加,理想变压器无功率损耗可得：P3=P4,功率P3也增加,故D正确。 2.(多选)