高中物理 第五章 交变电流 习题课 变压器与电能的输送课件 新人教版选修32.ppt

习题课 变压器与电能的输送 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 理想变压器的动态分析如图所示 m为理想变压器 电表均可视为理想表 接线柱a b接路端电压u 311sin 314t v的正弦交流电源 当滑动变阻器的滑片p向上滑动时 各电压的示数如何变化 要点提示 v1示数不变 v2示数不变 a1示数增大 a2示数增大 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 1 理想变压器动态分析常见的两种情况 1 原 副线圈匝数比不变 分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况 进行动态分析的顺序是r i2 p2 p1 i1 2 负载电阻不变 分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况 进行动态分析的顺序是n2 u2 i2 p2 p1 i1 2 解决理想变压器动态分析问题的规律方法处理变压器的动态分析 首先应明确 不变量 和 变化量 对变化量要把握它们之间的制约关系 依据程序分析的思想 从主动变化量开始 根据制约关系从前到后或从后到前逐一分析各物理量的变化情况 1 首先明确变压器各物理量间的制约关系 输入电压u1决定输出电压u2 输出电流i2决定输入电流i1 输出功率p2决定输入功率p1 2 分清动态变化中哪个量变化 结合串 并联电路的特点 欧姆定律及变压器各物理量间因果关系依次确定 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 副线圈可看作给用户供电的无阻电源 对负载电路进行动态分析时 可以参照直流电路动态分析的方法 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题1 多选 如图所示 为一理想变压器 s为单刀双掷开关 p为滑动变阻器的滑片 u1为加在原线圈两端的电压 i1为原线圈中的电流 则 a 保持u1及p的位置不变 s由a合到b时 i1将增大b 保持p的位置及u1不变 s由b合到a时 r消耗的功率减小c 保持u1不变 s合在a处时 使p上滑 i1将增大d 保持p的位置不变 s合到a处时 若u1增大 i1将增大 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 归纳总结1 匝数比不变的情况 如图甲所示 1 u1不变 根据 输入电压u1决定输出电压u2 不论负载电阻r如何变化 u2不变 2 当负载电阻发生变化时 i2变化 输出电流i2决定输入电流i1 故i1发生变化 3 i2变化引起p2变化 p1 p2 故p1发生变化 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 2 负载电阻不变的情况 如图乙所示 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 变式训练1 2016 天津理综 如图所示 理想变压器原线圈接在交流电源上 图中各电表均为理想电表 下列说法正确的是 a 当滑动变阻器的滑片p向上滑动时 r1消耗的功率变大b 当滑动变阻器的滑片p向上滑动时 电压表v示数变大c 当滑动变阻器的滑片p向上滑动时 电流表a1示数变大d 若闭合开关s 则电流表a1示数变大 a2示数变大 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 远距离高压输电综合问题远距离输电基本过程示意图如图所示 请思考 发电厂输出的电压要经过多个升压变压器升压 这样做的目的可通过下面的问题得到说明 如果用220v和11kv两种电压来输电 设输送的电功率 输电线上的功率损失 导线的长度和电阻率都相同 求导线的横截面积之比 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题2 多选 某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示 发电机的输出电压变化规律如图乙所示 输电线的总电阻为r 升压变压器原 副线圈的匝数分别为n1 n2 降压变压器原 副线圈的匝数分别为n3 n4 变压器均为理想变压器 要使额定电压为220v的用电器正常工作 则 a 乙图中电压的瞬时值表达式为b 乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220v 所以c 通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大d 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 变式训练2 多选 如图甲为远距离输电示意图 变压器均为理想变压器 升压变压器原副线圈匝数比为1 100 其输入电压如图乙所示 远距离输电线的总电阻为100 降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图 其中r1为一定值电阻 r2为用半导体热敏材料制成的传感器 当温度升高时其阻值变小 电压表v显示加在报警器上的电压 报警器未画出 未出现火警时 升压变压器的输入功率为750kw 下列说法中正确的有 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 a 降压变压器副线圈输出的交变电流频率为50hzb 远距离输电线路损耗功率为180kwc 当传感器r2所在处出现火警时 电压表v的示数变大d 当传感器r2所在处出现火警时 输电线上的电流变大解析 由题图乙知交变电流的周期为0 02s 所以频率为50hz a正确 由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为250v 根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000v 所以输电线中的电流为 输电线损失的电压为 u ir 30 100v 3000v 输电线路损耗功率为 p ui 90kw b错误 当传感器r2所在处出现火警时其阻值减小 副线圈两端电压不变 副线圈中电流增大 定值电阻的分压增大 所以电压表v的示数变小 c错误 由c知副线圈电流增大 根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大 d正确 答案 ad 探究一 探究二 1 2 3 当堂检测 探究一 探究二 1 2 3 当堂检测 2 多选 变压器电路的动态分析 如图所示 理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表 副线圈匝数可以通过滑动触头q来调节 在副线圈两端连接了定值电阻r0和滑动变阻器r p为滑动变阻器的滑片 在原线圈上加一电压为u的正弦式交变电流 则 a 保持q的位置不动 将p向上滑动时 电流表读数变大b 保持q的位置不动 将p向上滑动时 电流表读数变小c 保持p的位置不动 将q向上滑动时 电流表读数变大d 保持p的位置不动 将q向上滑动时 电流表读数变小 探究一 探究二 1 2 3 当堂检测 探究一 探究二 1 2 3 当堂检测 3 远距离输电问题 风力发电作为新型环保能源 近年来得到了快速发展 如图所示的风车阵中发电机输出功率为100kw 输出电压