天津市武清区杨村第四中学高三物理复习课件：第2讲变压器　电能的输送.ppt

3.分析动态问题的思路可表示为: U1?U2?I2?I1?P1. 变式训练1　一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是?(　????) A.副线圈输出电压的频率为50 Hz 知识建构 技能建构 B.副线圈输出电压的有效值为31 V C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小 D.P向右移动时,变压器的输出功率增加 知识建构 技能建构 【规范全解】由图象可知原线圈输入电压的最大值:Um=310 V,T=2×10-2 s,则原线圈输入电压的有效值:U1=?=220 V,f=?=? Hz=50 Hz,选项A正确;由?=?可得:U2=?U1=22 V,B错误;P向右移动时,副 线圈所接电路的电阻减小,又副线圈输出电压不变,所以副线圈的电流增大,原线圈的电流也增大,而匝数比不变,所以原、副线圈的电流比不变,又副线圈输出电压不变,则变压器的输出功率增加,D正确,C错误. 【答案】AD 知识建构 技能建构 ?例3　某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V,输出电功 率为50 kW,如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电,这时用户获得的电压和电功率是多少?假如,要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%,则发电站要安装一个升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用,不考虑变压器的能量损失,这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少? 三、远距离输电问题 知识建构 技能建构 【名师点金】先画出输电线路图,然后以变压器为界,分成几个独立的闭合电路,应用欧姆定律和串、并联电路的特点及电功、电功率等有关公式分析各自的电流、电压和功率关系,各独立回路之间可通过变压器的?=?=?及理想变压器P入=P出等联系起来. 知识建构 技能建构 【规范全解】用500 V电压送电时的示意图如图甲所示,50 kW的电功率在输电线上的电流为: I0=?=? A=100 A 用户获得的电压为: U1=U0-I0R=(500-100×3)V=200 V 用户获得的功率P1=I0U1=2×104 W 改用高压输送时,示意图如图乙所示,要求P损=0.6%P,即P损=50×103×0.6% W=300 W 甲 知识建构 技能建构 乙 【答案】200 V????2×104 W????1∶10????497∶22 知识建构 技能建构 (1)解通过升压、降压变压器进行远距离送电问题的关键是分清各部分输入、输出的各个物理量及其相互关系. ?方法概述 (2)输电导线将升压变压器与降压变压器连接起来,即升压变压器副线圈中的电流、输电线上的电流与降压变压器原线圈中的电流三者相等. (3)电压是由发电站控制的,送电单位通过控制用户的使用,同时用户也可以通过电流或功率影响送电单位电能的输送. 知识建构 技能建构 * 第2讲　变压器　电能的输送 知识建构 技能建构 学科网 1.基本结构:闭合铁芯和线圈,如图所示. 一、理想变压器 知识建构 技能建构 2.理想变压器的原理:穿过原、副线圈的磁通量Φ=BS和磁通量的变化率?①相同,结果原、副线圈中交变电流的T、f都②相同,感应电 动势与它们各自的线圈匝数成正比. 3.变压器的主要规律 (1)在磁损不计的情况下,电压关系:③?=?. 当n1n2时,有U1U2,叫做④降压器;当n1n2,则U1U2,叫做⑤升压器. 知识建构 技能建构 学科网 (3)电流关系:只有一组副线圈,则⑦?=?;有几组副线圈,则⑧I1U1=I2U2+I3U3+…. 二、远距离输电 (2)在能损不计的情况下,输出功率⑥等于输入功率. 知识建构 技能建构 1.输电线上的功率损失 由导线上发热损失功率的公式P损=I2R可知,减小输电线上的电流是减小发热损失的可行办法.在输送功率一定的情况下,由P送=UI及P损=I2R可知,可以采用⑨提高输送电压的办法减小输送电流,从而达到减小导线上发热损失的目的. 知识建构 技能建构 学科网 2.输送过程示意图及基本关系 (1)输电过程的电压关系 知识建构 技能建构 (2)输电过程的功率关系 P出=P损+P用? 知识建构 技能建构 学科网 1.(2012年山东济南模拟)如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接着定值电阻R1、R2,且R1=R2,原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1,交流电源电压为U,则?(　????) A.R1两端的电压为? B.R1两端的电压为? C.R2两端的电压为? D.R2两端的电压为? 知识建构 技能建构 确. 【答案】AC 【解析】输入的交流电源电压U应等于原线圈两端电压加上R1两端电压,即U=U1+?,则通过原线圈的电流I1=?=?,而I2=?=?