高考物理总复习 第11章 第2课时 变压器 电能的输送课件.ppt

第2课时变压器电能的输送 导学目标 1 理解变压器的原理 会用功率关系 电压比 电流比进行有关的计算 2 能够对变压器进行动态分析 3 会分析计算远距离输电问题 1 变压器的工作原理是什么 2 原 副线圈的电流 电压 电流的频率有什么关系 3 副线圈的电压u2由谁决定 4 原线圈的电流i1及输入功率p1由谁决定 知识梳理 图21 变压器的构造 如图2所示 变压器是由 和绕在铁芯上的 组成的 1 原线圈 与交流电源连接的线圈 也叫 线圈 2 副线圈 与 连接的线圈 也叫 线圈 闭合铁芯 线圈 初级 负载 次级 2 变压器的原理 电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场 由于电流的 在不断变化 铁芯中的磁场也在不断变化 变化的磁场在副线圈中产生 所以尽管两个线圈之间没有导线相连 副线圈也能够输出电流 是变压器工作的基础 3 理想变压器 没有 的变压器 即 功率等于 功率 大小 方向 感应电动势 互感现象 能量损失 输入 输出 答案 1 变压器不能改变恒定电流的电压 由变压器的原理可知恒定电流通过原线圈时不能产生变化的磁场 副线圈铁芯中的磁通量不会变化 副线圈中就不会有感应电动势 2 变压器不能改变交流电的频率 因为原 副线圈中磁通量的变化情况相同 答案 bd i2r线 输电电压 考点解读 考点一理想变压器原 副线圈基本量的关系 特别提醒1 理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点 电流关系的推导应该以其为依据 2 变压器的以上关系都是根据 口 字形的变压器推出的 如果变压器不是 口 字形时 应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系 典例剖析 例1如图3所示 理想变压器原线圈的匝数为n1 副线圈的匝数为n2 原线圈的两端a b接正弦交流电源 电压表v的示数为220v 负载电阻r 44 电流表a1的示数为0 20a 下列判断中正确的是 a 原线圈和副线圈的匝数比为2 1b 原线圈和副线圈的匝数比为5 1c 电流表a2的示数为1 0ad 电流表a2的示数为0 4a a 电流表的示数2ab 原 副线圈匝数比为1 2c 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100hz 答案 ac 考点二理想变压器的动态分析 a 副线圈输出电压的频率为50hzb 副线圈输出电压的有效值为31vc 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 方法提炼1 关于理想变压器的动态分析问题一般有两种类型 1 负载电阻不变 原线圈的电压u1不变 副线圈的电压u2 电流i1 i2及功率p1 p2都随匝数比的变化而变化 2 匝数比不变 原 副线圈的电压u1 u2不变 电流i1 i2及功率p1 p2都随负载电阻的变化而变化 2 无论哪种情况 处理此类问题的关键都是分清变量和不变量 弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约的关系 跟踪训练2 2015 深圳调研 如图8所示 理想变压器的原线圈接有交变电压u 副线圈接有光敏电阻r1 光敏电阻随光照强度增大而减小 定值电阻r2 则 a 仅增强光照时 原线圈的输入功率减小b 仅向下滑动p时 r2两端的电压增大c 仅向下滑动p时 r2消耗的功率减小d 仅增大u时 r2消耗的功率减小 答案 b 考点解读 1 远距离输电的处理思路对高压输电问题 应按 发电机 升压变压器 远距离输电线 降压变压器 用电器 或从 用电器 倒推到 发电机 的顺序一步一步进行分析 考点三远距离输电问题 答案 bc 解析 由图可知 左边是升压变压器 则u1 u2 由于输电线电阻 导致u3 u2 右边则是降压变压器 所以u3 u4 故bc正确 例4在如图11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 18 对远距离输电过程中各量的制约关系不明确造成错误 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误区警示错解1 不清楚升压变压器的输入电压由发电机本身决定 而认为只要发电机功率变大 电压就变大 而误选a 错解2 由于不能写出输电线上损耗的功率占总功率的比例的表达式 而漏选d 方法提炼本题属于程序性比较强的题目 稍有不慎 很容易出现错误 要想正确地求解本题 应从输出功率增大这一变化开始 得出输出电流增大这一关系 然后按照远距离输电的过程图 由左到右 逐步分析 减少失误的机会 a 降压变压器输入回路的电流大于输出回路的电流b 升压变压