高考物理 第十章 第二单元 变压器和远距离输电课时训练营课件.ppt

第二单元变压器和远距离输电 一 变压器1 主要构造变压器是由 和绕在铁芯上的两个 组成的 如图所示 1 原线圈 与 连接的线圈 也叫 线圈 2 副线圈 与 连接的线圈 也叫 线圈 2 工作原理 1 电流通过原线圈时在铁芯中激发 由于电流的 在不断变化 铁芯中的磁场也在不断变化 2 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 3 是变压器工作的基础 3 理想变压器不考虑铜损 线圈电阻产生的焦耳热 铁损 涡流产生的焦耳热 和漏磁的变压器 即它的输入功率和 相等 输出功率 5 几种常用的变压器 1 自耦变压器的原 副线圈共用一个线圈 如图a b所示 2 电压互感器 属降压变压器 并联在电路中 用于测高电压 如图c所示 3 电流互感器 属于升压变压器 串联在电路中 用于测大电流 如图d所示 当理想变压器的原 副线圈的匝数不变时 如果变压器的负载发生变化 要确定其他物理量的变化 可依据以下原则判断 如图所示 1 对于理想变压器 下列说法中正确的是 a 原线圈的输入功率随着副线圈的输出电流增大而增大b 原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大c 原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化d 当副线圈的电流为零时 原线圈的电压也为零答案 abc 关于高压输电问题的分析1 远距离高压输电的几个基本关系 以图为例 2 关于远距离输电问题处理思路 1 首先画出输电线路示意图 最简单电路如图所示 2 常见问题有两类 一类是正向题目 由发电机 升压 输电线 降压 用电器的顺序分析 另一类是由用电器到发电机的分析过程 还有一类常见的中间突破的题目 即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流 也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流 再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题 2 某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定 它发出的电先通过发电站附近的升压变压器升压 然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器降低电压后 再用线路接到各用户 设两变压器都是理想变压器 那么在用电高峰期 白炽灯不够亮 但用电总功率增加 这时 a 升压变压器的副线圈的电压变大b 高压输电线路的电压损失变大c 降压变压器的副线圈上的电压变大d 降压变压器的副线圈上的电压变小答案 bd 题型一变压器规律的应用 在图甲所示的电路中 理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示 已知变压器原 副线圈的匝数比n1 n2 10 1 串联在原线圈电路中电流表a1的示数为1a 下列说法正确的是 a 电压表v的示数为200vb 变压器的输出功率为200wc 变压器输出端交流电的频率为100hzd 电流表a2的示数为0 1a 答案 b 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 答案 ad 题型二变压器的动态分析 如图所示 一理想变压器原线圈接入一交流电源 副线圈电路中r1 r2 r3和r4均为固定电阻 开关s是闭合的 v1和v2为理想电压表 读数分别为u1和u2 a1 a2和a3为理想电流表 读数分别为i1 i2和i3 现断开s u1数值不变 下列推断中正确的是 答案 bc 规律小结含变压器的动态问题 要依据变压器的规律先分析变压器原 副线圈上电压的变化 然后再按照欧姆定律和电路的其他知识分析电流 功率等的变化 2 2010年天津 为探究理想变压器原 副线圈电压 电流的关系 将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上 副线圈连接相同的灯泡l1 l2 电路中分别接了理想交流电压表v1 v2和理想交流电流表a1 a2 导线电阻不计 如图所示 当开关s闭合后 a a1示数变大 a1与a2示数的比值不变b a1示数变大 a1与a2示数的比值变大c v2示数变小 v1与v2示数的比值变大d v2示数不变 v1与v2示数的比值不变 答案 ad 题型三远距离输电某电厂要将电能输 某电厂要将电能输送到较远的用户 输送的总功率为9 8 104w 电厂输出电压仅为350v 为减少输送功率损失 先用一升压变压器将电压升高再输出 已知输电线路的总电阻为4 允许损失的功率为输送功率的5 所需电压为220v 求升压 降压变压器的原 副线圈的匝数比各是多少 答案 1 812 1 3 2010年江苏 在如图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 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 答案 cd 1 理想变压器原 副线圈匝数比为10 1 以下说法中正确的是 a 穿过原 副线圈每一匝的磁通量之比是10 1b 穿过原 副线圈每一匝的磁通量的变化率相等c 原 副线圈每一匝产生的电动势之比为10 1d 正常工作时原 副线圈的输入 输出功率之比为1 1答案 bd 答案 c 答案 ac a 变压器原线圈与副线圈的匝数比为50 11b 此交流电的频率为100hzc 开关断开时其两触点间的电压为220vd 火线上的最高电势与最低电势之差为311v 解析 由交变电流的表达式知电压的有效值为220v 此交流电的频率为50hz 所以变压器原线圈与副线圈的匝数比为50 11 选项a正确 b错误 开关断开时其两触点间为断路 一路连接火线 一路连接零线 电压为220v 选项c正确 火线上的最高电势与最低电势之差为622v 选项d错误 答案 ac 答案 1 8 104v