第3课时变压器、电能的输送.doc

江安中学14届高三物理组 教学活动单第3课时 变压器、电能的输送活动一：完成以下习题，复习理想变压器的工作原理和理想变压器的变压规律1关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ()A通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈2如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n11 000匝，副线圈匝数n2200匝，交流电源的电动势e311sin 100t V(不考虑其内阻)，电阻R88 ，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则()A电压表的示数为62.2 VB电流表的示数为2.5 AC通过R的电流最大值为0.5 AD变压器的输入电功率为22 W【知识梳理】理想变压器1 工作原理：互感现象2 基本关系(1)P入P出；(2)，有多个副线圈时，仍然成立(3)，电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同3 制约关系(1)电压：原线圈电压U1决定副线圈电压U2(2)功率：副线圈的输出功率P2决定原线圈的输入功率P1(3)电流：副线圈电流I2决定原线圈电流I1活动二：完成以下习题，归纳理想变压器的动态分析的方法3如图所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是() AI1和I2表示电流的瞬时值BU1和U2表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小4如图所示，理想变压器原线圈的匝数n11 100匝，副线圈的匝数n2110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，且R0R1R2，电流表、电压表均为理想电表原线圈接u220sin (314t) (V)的交流电源起初开关S处于断开状态下列说法中正确的是（）A电压表示数为22 VB当开关S闭合后，电压表示数变小C当开关S闭合后，电流表示数变大D当开关S闭合后，变压器的输出功率增大【知识梳理】1 理想变压器的动态分析的方法(1)分清不变量和变量；(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系；(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定活动三：完成以下习题，复习自耦变压器及互感器5自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为()A380 V和5.3 A B380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A6电流互感器和电压互感器如图所示其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则 ()AA为电流互感器，且n1n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3n4，b是电压表【知识梳理】1自耦变压器特点：2互感器特点： 活动四：完成以下习题，复习远距离输电7中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响则()A送电电流变为原来的2倍B输电线上降落的电压将变为原来的2倍C输电线上降落的电压将变为原来的D输电线上损耗的电功率将变为原来的8在如图多事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【知识梳理】一、 输电过程2输送电流(1)I；(2)I.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QI2Rt.4电压损失(1)UUU；(2)UIR.5 功率损失(1)PPP；(2)PI2R()2R二、远距离输电问题1 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PUI可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流2 远距离高压输电的几个基本关系(1)功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3.(2)电压、电流关系：，U2UU3，I2I3I线(3)输电电流：I线.(4)输电线上损耗的电功率：P损I线UIR线()2R线当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的.【巩固练习】SabcdR1如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1。电池和交变电源的电动势都为6V，内阻均不计。下列说法正确的是AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2:12如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压“（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中是用半导体热敏材料（电阻随温度升高而降低）制成的传感器，电流表是值班室的显示器，显示通过的电流，电压表显示加在报警器上的电压（报警器未画出），是一定值电阻当传感器所在处出现火警时，下列说法正确的是A的示数不变，的示数增大B的示数增大，的示数增大C的示数增大，的示数增大D的示数不变，的示数减小3街头通过降压变压器给用户供电的示意图如图所示变压器输入电压是市区电网的电压，可忽略其波动输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0，表示，输电线消耗的电功率用P0表示，变阻器R表示用户的总电阻，P表示用户的总功率，当用电器增加时，相当于R的阻值减小，滑动片向下移（R始终大于R0）当用户的用电器增加时，图中电流表示数I1，I2及P0、P变化为 AI1变大，I2变大BI1变小，I2变小CP0变大，P变大DP0变小，P变小4如图所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡上和风扇电动机D，电动机线圈电阻为r。接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I则A风扇电动机D两端的电压为IrB理想变压器的输人功率为+C风扇电动机D的机械功率为 ks5uD灯泡L中的电流为nU/R5如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值，则 A当时，c、d间的电压瞬时值为110VB当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VC当单刀双掷开关与a连接时，滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小AV图甲uRt/(10-2s)u/V12O图乙0.51.56如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电阻R=22，各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是A该输入电压的频率为100Hz B电压表的示数为22VC电流表的示数是1A D电阻R消耗的电功率是22W7如图甲所示，T为理想变压器，原、副线圈匝数比为101，副线圈所接电路中，电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表，电阻R14 ，R26 ，R3的最大阻值为12 ，原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是 ()A电压表V1的示数增大B电压表V2的示数为20 VC电流表A1、A2的示数都增大D电压表V1的示数与电流表A1的示数的乘积一直减小8如图所示的电路中，L1、L2、L3是三个完全相同的灯泡，理想变压器的原线圈与L1串联和接入u0=300sin100tV的交变电压，副线圈接有L2和L3，三个灯泡均正常发光则A副线圈输入交流电的频率为50HZB原、副线圈的匝数之比为1:2C原、副线圈两端的电压之比为2:1D副线圈两端的电压为100V9如图，一理想变压器原线圈可通过滑动触头P的移动改变其匝数，当P接a时，原副线圈的匝数比为5:1，b为原线圈的中点，副线圈接有电容器C、灯泡L、理想电流表 以及R=44的定值电阻。若原线圈接有u=311sin100t V的交变电压，下列判断正确的是A当P接a时，灯泡两端电压为44VB当P接b时，电流表的读数为2ACP接b时灯泡消耗功率比P接a时大DP固定在a点不移动，原线圈改接u=311sin200t V的电压，灯泡亮度不变10如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4:1，原线圈接有u=311sin100t V的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡L1及理想电压表V，以下说法正确的是A副线圈中电流的变化频率为50HZB灯泡L1两端电压为55VC若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡L1的亮度将变暗D若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表V的示数将减小11如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，R1，与原线圈相连的熔断器（保险丝）的熔断电流为1A，通过副线圈电压传感器测得副线圈电压图像如图所示，则下列说法正确的是A原线圈输入电压的有效值为VB副线圈两端交变电压的频率为50 HzC原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10:1D为保证电路安全工作，滑动变阻器的阻值不得小于1.212调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图8甲所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压图甲中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么 ()A由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u36sin 100t(V)B当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小13远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ ）A升压变压器的原线圈中的 电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压14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 ()A， B()2R， C.， D()2R，15某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW，现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是()A输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻16我国“西电东送”采用高压直流输电，继三峡至常州500kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500kV直流输电工程图示为其输电示意图关于高压直流输电，下列说法正确的有A有利于减小输电电流，从而减少输电导线上的能量损失B有利于变压器直接改变输电电压，从而实现电网同步输送C有利于消除输电线路中感抗和容抗的影响D有利