高二物理 变压器 电能的输送.doc

全方位教学辅导教案 学科：物理 任课教师： 教务： 授课时间：2012年 3月17日 星期六学 生性 别男年 级高二总课时： 小时 第12 次课教 学内 容变压器 电能的输送 重 点难 点变压器的工作原理输电过程的各物理量之间的关系教 学目 标1、知道变压器的工作原理2、知道输电的过程；知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。3、理解为什么远距离输电要用高压。教学过程课 前检 查与交流作业完成情况：交流与沟通针对性授课第一部分：变压器（一）变压器的工作原理1、 工作原理：电磁感应现象互感。2、 能量关系：_能 转化_能 转化_能。3、 理想变压器：无漏磁、无内阻（不发热）。（二）变压器的四个重要关系1、磁通量关系：1_2 （原制约副。即_决定_）磁通量的变化量关系：1 _ 2磁通量的变化率关系：1/t1 _ 2/t2 (t1 t2 )频率关系：f 1_f22、功率关系:P1_P2 （副制约原：用多少给多少，不用不给.即_决定_）3、电压关系:U1/U2_n1/n2（原制约副。即_决定_） 证明：4、电流关系:I1/I2_n2/n1（副制约原。即_决定_）证明：（三）相关知识1、变压器的分类：（1）升压变压器U1_U2 , n1_n2 （2）降压变压器U1_U2,n1_n22、 原、副线圈哪一根较粗：_（四）精选例题【例1】图1817为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上已知变压器初、次级线圈匝数之比为181，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为_V，电流表读数为_A【例2】一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则( )A原、副线圈的电压之比是5:11 B原、副线圈的电流之比是5:11C该交流电的周期是3x10-2SD流过电阻的电流是10 A【针对练习】一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。如图所示的理想变压器有两个副线圈，各自分别接有“6V，6W”和“12V，12W”的灯泡，在原线圈两端加上220V的交流电压时，两灯泡均正常发光，求：nn1n2220V6V，6W12V，12W（1）两副线圈的匝数比n1n2（2）原线圈中的输入电流I【例3】 如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U13300V，副线圈的输出电压U2220V，绕过铁芯的导线所接的电压表示数U02V，则（1）原线圈的匝数是多少？ （2）当s断开时，A2的示数I25A，则A1的示数？（3）当s闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数将如何变化？A1A2VU1U2S针对训练(1)、(2)两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220伏的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110伏.若分别在c、d两端与g、h两端加上110伏的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为 ( )A.220V,220V B.220V,110V C.110V,110V D.220V,0【例4】如图所示，一理想自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源,其电压有效值UAB=100V,R0=40欧，当滑片处于线圈的中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD=_V,通过电阻R0的电流有效值为_A.三、小结1.关于变压器物理量的四对重要关系一个副级线圈（匝数 n2）二个副级线圈（ 匝数 n2、 n3） 制约关系磁通量关系功率关系电压关系电流关系第二部分：电能的输送一考点知识：（一）基本物理量1、两个变压器、四个线圈 n1_n2、n3_n4、两根输电线合电阻R线=_2、五个电压U1、U2、U3、U4和U线U1:U2=_ U3:U4 =_ U线=_3、三个回路电流I1 I2 I3 I1：I2=_ I2：I3=_ 第一回路: P1= U1I1第二回路: P1_P2 P3_P4 U线 =I2R线=_ P2_P3_ P耗 P耗 = I22R线=（P32/U32）R线=_第三回路：P:4= U4I3 I3= U4/ R用（二）减少输电线上功率损失的方法1减小输电线的电阻R：_2减小输电电流I:_采用_是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。【例1】n1n2n3I3L2L3L1如图所示，变压器的原线圈及各个副线圈的匝数比为n1：n2：n3=4：2：1。所连接的三个灯消耗的电功率相同，则通过每个灯的电流之比I1：I2：I3= ，每个灯的电阻之比为R1：R2：R3= 。【例2】发电机的端电压为220V，输出的电功率为44kW，输电线电阻为0.2，（1）若不升压直接给用户输电，求用户得到的电压和电功率各是多少？（2）如果发电站用匝数比为110的变压器将电压升高，经过同样的输电线后，再用匝数比为101的变压器将电压降低供给用户，用户得到的电压和电功率各是多少？ 【针对练习】 一小型水力发电站水坝落差h=5m，流量q=1m3/s，发电机组总效率=50，机端输出电压350V为了向离电站较远处的用户供电，采用先升压、再降压的办法设输电线总电阻为1，允许输电线电热损失功率为电站输出功率的4，试计算升压变压器的匝数比（g=10m/s）。课 堂检 测综合练习题（一）变压器部分1利用变压器不可能做到的是 【 】A增大电流 B升高电压C减小电压 D增大功率2当理想变压器副线圈空载时，副线圈的 【 】A负载电阻为0 B输出电流为0C两端电压为0 D输出功率为03下列正确说法是 【 】A变压器也可能改变恒定电压B变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中 【 】A电流频率比为21 B功率比为21C电流比为21 D电压之比为215理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是 【 】AI2由I1决定 BU2与负载有关CP1由P2决定 D以上说法都不对6理想变压器原、副线圈的匝数比为115，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为 【 】A90V B04V C6V D0V7如图1821用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是：V1_，V2_，A1_，A2_，P_8一个理想变压器的原线圈接在220V的市电上向额定电压为1.8X104V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中的电流超过12mA时，熔丝熔断，求：（1）熔丝的熔断电流是多大？（2）当副线圈电路中的电流是10mA时，变压器的输入功率是多大？综合练习题（二）电能的输送部分1关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是 【 】A由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B由P=IU，应低电压小电流输电C由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D上述说法均不对3.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n11000匝，副线圈匝数n2200匝，交流电源的电动势E311sin100ptV，电阻R88W，电流表和电压表对电路的影响可忽略不计，则( )AA1的示数为0.10A BV1的示数为311VCA2的示数为0.75A DV2的示数为44V4有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50，发电机