高中物理 第5章 第7讲 习题课 变压器的应用及远距离输电问题课件 新人教版选修32.ppt

第五章交变电流 第七讲习题课变压器的应用及远距离输电问题 目标定位 变压器的应用及远距离输电问题 预习导学 1 p出 2 p损 i2r线 ir线 3 减小 减小 电压 4 升压 降压 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 一 理想变压器中的规律分析 4 变压器不改变频率 5 原 副线圈的地位 1 原线圈在原线圈回路中所处的地位是充当负载 2 副线圈在副线圈回路中所处的地位是充当电源 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 例1如图甲所示 左侧的调压装置可视为理想变压器 负载电路中r 55 a v为理想电流表和电压表 若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压 电压表的示数为110v 下列表述正确的是 a 电流表的示数为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 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 i2 u2 r 2a p ui1 110w 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 二 理想变压器电路的动态问题分析 1 首先明确变压器各物理量间的制约关系 1 输入电压u1决定输出电压u2 变压器原 副线圈匝数n1 n2确定 u1便决定了u2 与输出端有无负载 负载大小无关 也与变压器有无其他副线圈无关 2 输出功率p2决定输入功率p1 即用多少送多少 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来依次确定 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 例2如图所示 理想变压器原线圈输入电压u umsin t 副线圈电路中r0为定值电阻 r是滑动变阻器 v1和v2是理想交流电压表 示数分别用u1和u2表示 a1和a2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 a i1和i2表示电流的瞬时值b u1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 交流电表测量的是有效值 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 针对训练2如图所示 用一理想变压器给负载供电 变压器输入端的电压不变 开始时开关s是断开的 现将开关s闭合 则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是 a v1 v2的示数不变 a1的示数增大 a2的示数减小 p入增大b v1 v2的示数不变 a1 a2的示数增大 p入增大c v1 v2的示数不变 a1 a2的示数减小 p入减小d v1的示数不变 v2的示数增大 a1的示数减小 a2的示数增大 p入减小 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 三 远距离高压输电中的损耗问题 2 分析三个回路 在每个回路中 变压器的原线圈是回路的用电器 而相应的副线圈是下一个回路的电源 3 综合运用下面三方面的知识求解 1 解决远距离输电问题时 应首先画出输电的电路图 如图所示 并将已知量和待求量写在电路图的相应位置 变压器的应用及远距离输电问题 课堂讲义 例3某小水电站发电机输出的电功率为100kw 输出电压250v 现准备向远处输电 所用输电线的总电阻为8 要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5 用户获得220v电压 求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器 画图可以有效帮助解决问题 变压器的应用及远距离输电问题 对点练习 变压器基本规律的应用 保险丝原理是电流热效应 应该用电流有效值 变压器的应用及远距离输电问题 对点练习 变压器电路的动态分析问题 v1不变 r2减小 输出功率增大 v副不变 变压器的应用及远距离输电问题 对点练习 变压器电路的动态分析问题 t 2 0 02s f 1 t 50hz 1t内发光2次 故发光频率为100hz 不论开关是否断开 电压表示数不变 开关断开后 变压器的输出功率减小 变压器的应用及远距离输电问题 对点练习 远距离输电问题 4 一台发电机最大输出功率为4000kw 电压为4000v 经变压器t1升压后向远方输电 输电线路总电阻r 1k 到目的地经变压器t2降压 负载为多个正常发光的灯泡 220v 60w 若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10 变压器t1和t2的耗损可忽略 发电机处于满负荷工作状态 则 a t1原 副线圈电流分别为103a和20ab t2原 副线圈电压分别为1 8 105v和220vc t1和t2的变压比分别为1 50和40 1d 有6 104盏灯泡 220v 60w 正常发光 由p1 u1i1得i1 103a 由p损 i2r线 400kw得i2 20a n1 n2 i2 i1 1 50由p u2i2得u2 2 105v u i2r线 20000vu3 u