高三物理一轮交变电流学案、课件(精品打包下载)全国通用交变电流第三课时.ppt

第三课时变压器远距离输电 原线圈加交变电压u1 原线圈产生交变电流 在铁芯中产生交变磁场 副线圈中穿过交变磁通量 副线圈中产生感应电动势u2 变压器的工作原理 新电源 变压器 1 输入功率等于输出功率 p1 p2 2 变压比公式 基本公式 理想变压器的公式 变压器 没有能量损失 u1 u2 n1 n2 若n2 n1 u2 u1 降压变压器 理想变压器的公式 变压器 u1 u2 n1 n2 若n2 n1 u2 u1 若n2 n1 u2 u1 降压变压器 升压变压器 理想变压器的公式 变压器 u1 u2 n1 n2 理想变压器的公式 变压器 p1 p2 一个副线圈 u1 u2 n1 n2 i1 i2 1 一个理想变压器原线圈接入电压u 311sin314tv 若原 副线圈的匝数分别是1000匝和100匝 下列判断错误的是 a 副线圈输出电压的频率是100hzb 副线圈两端的电压的峰值是31 1vc 用电压表量得副线圈两端的电压是31 1vd 副线圈的输出功率与原线圈的输入功率是相同的 例与练 2 用变压器给负载电阻r供电 下列哪种办法可使变压器的输入功率变大 a 减少r的值b 增加r的值c 增加原线圈的匝数d 减少副线圈的匝数 例与练 r i2 i1 p2 3 如图所示 理想变压器原线圈n1 1100匝 副线圈n2 110匝 加在原线圈两端的交流电压u1 220v 负载电阻r 11 求 1 副线圈两端的电压 2 原线圈中电流强度 3 变压器的输入功率 例与练 3 如图所示 理想变压器原线圈n1 1100匝 副线圈n2 110匝 加在原线圈两端的交流电压u1 220v 负载电阻r 11 求 1 副线圈两端的电压 2 原线圈中电流强度 3 变压器的输入功率 例与练 3 如图所示 理想变压器原线圈n1 1100匝 副线圈n2 110匝 加在原线圈两端的交流电压u1 220v 负载电阻r 11 求 1 副线圈两端的电压 2 原线圈中电流强度 3 变压器的输入功率 例与练 例1 如图所示 理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡l1和l2 输电线的等效电阻为r 开始时开关s断开 当s接通时 以下说法正确的是 a 副线圈两端m n的输出电压减小b 副线圈输电线等效电阻r上的电压将增大c 通过灯泡l1的电流减小d 原线圈中的电流增大 例2 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副线圈电路中 如图所示 若将该电路与交流电源接通 且电键接到1位置 发现5个灯亮度相同 若将电键接到2位置 且在变化中灯泡都不会烧毁 则可能的是 a 该变压器是降压变压器 线圈匝数比为4 1b 该变压器是升压变压器 线圈匝数比为1 4c 副线圈电路中的灯泡仍发光 只是更亮些d 副线圈电路中的灯泡仍发光 只是更暗些 问题 如果有多只副线圈 上述三条规律还正确吗 答 电压规律正确 u1 n1 u2 n2 u3 n3 每匝线圏上的电压相等 功率规律正确 u1i1 u2i2 u3i3电流规律不正确 问题 如果变压器的负载变化 那么输入电压 输入电流 输入功率如何变化 结论 如果变压器的负载发生变化 确定物理量变化时 依据以下原则 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 4 如图所示 理想变压器原线圈n1 1100匝 副线圈有两组 分别为n2 110匝和n3 55匝 加在原线圈两端的交流电压u1 220v 负载电阻r2 11 r3 1 1 求 1 每个副线圈两端的电压 2 原线圈中电流强度 3 变压器的输入功率 例与练 4 如图所示 理想变压器原线圈n1 1100匝 副线圈有两组 分别为n2 110匝和n3 55匝 加在原线圈两端的交流电压u1 220v 负载电阻r2 11 r3 1 1 求 1 每个副线圈两端的电压 2 原线圈中电流强度 3 变压器的输入功率 例与练 4 如图所示 理想变压器原线圈n1 1100匝 副线圈有两组 分别为n2 110匝和n3 55匝 加在原线圈两端的交流电压u1 220v 负载电阻r2 11 r3 1 1 求 1 每个副线圈两端的电压 2 原线圈中电流强度 3 变压器的输入功率 例与练 例3 如图所示为理想变压器 原线圈的匝数是n1两个副线圈的匝数分别是n2 n3 当原线圈两端加上交变电压u1后 测得原线圈中的电流为i1 设两个副线圈两端的电压分别是u2 u3 其中的电流分别为i2 i3 则有 a b c d 5 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1 2200匝 n3 440匝 电源电压为u1 220v n3上连接的负载电阻r 8 8 n2上连接的灯泡 110v110w 正常发光 求原线圈中的电流i1和n2 例与练 5 几种常用的变压器1 自耦变压器 原副线圈用同一只线圈 问题 自耦变压器是升压变压器 还是降压变压器 2 互感器 测电压 电流 问题 两个互感器在连接时有什么区别 问题 两个互感器匝数有什么区别 6 09 海南物理 12 钳型表的工作原理如图所示 当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时 与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转 由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比 所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流 日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50hz和60hz 现用一钳型电流表在中国测量某一电流 电表读数为10a 若用同一电表在英国测量同样大小的电流 则读数将是a 若此表在中国的测量值是准确的 且量程为30a 为使其在英国的测量值变为准确 应重新将其量程标定为a 12 25 9 09 南京模拟 如图所示 l1 l2是高压输电线 图中两电表示数分别是220v和10a 已知甲图中原副线圈匝数比为100 1 乙图中原副线圈匝数比为1 10 则 a 甲图中的电表是电压表 输电电压为22000vb 甲图是电流互感器 输电电流是100ac 乙图中的电表是电压表 输电电压为22000vd 乙图是电流互感器 输电电流是100a ad 小结 1 变压器主要由铁芯和线圈组成 2 变压器可改变交变电流的电压和电流 利用了原副线圈的互感现象 3 理想变压器规律 为什么要进行远距离输电 电站利用能源的合理性各地用户的需要 可靠 保质 经济 输送电能的基本要求是什么 为什么输电过程中有电能损失 电能的输送 怎样减小输电过程中的电能损失 1 减少输电线的电阻r线 p损 i2r 电能的输送 1 降低输电损耗的两个途径 导线的电阻率要小 导线要粗 讨论 把功率为220kw的电能用铝导线输送到10km以外的地方 要使功率损失为输送功率的10 用220v的电压输电 导线横截面积大约为多少 s 132cm2 2 减小输电电流i 因为i p损 i2r 电能的输送 1 降低输电损耗的两个途径 高压输电 讨论 把功率为22kw的电能用总电阻为1 的导线输送到远方的用户 用220v的电压输电 导线损失的功率为多少 若改用22kv的电压输电 导线损失的功率又为多少 10000w 1w 2 电能的输送过程 电能的输送 1 主要问题 电流的热效应导致电能转化为热能损失掉 思考 能用u2 r来计算线损吗 2 解决方法 p损 i线2r线 增大输电电压u 即采用高压输电是有效方法 3 重要关系式 9 在远距离输电中 输电线电阻一定 输送电功率一定 如果将输电电压提高到原来的10倍 则输电线上消耗的功率变为原来的 a 10倍b 1 10倍c 100倍d 1 100倍 例与练 10 一台发电机输出功率为1000kw 用总电阻为10 的导线输送到远方的用户 用5kv的电压输电 导线上电流为多大 导线上损失的功率为多少 若改用50kv的电压输电 导线损失的功率又为多少 例与练 11 发电机的输出电压为220v 输出功率为22kw 输电线总电阻为1 求 1 用户得到的电功率和电压 例与练 析与解 11 发电机的输出电压为220v 输出功率为22kw 输电线总电阻为1 求 2 如果用1 100的理想变压器先将电压升高 经过同样的输电线后