高中物理 变压器导学案 新人教版选修

1、高中物理人教版选修3-1导学案：变压器【学习目标】1、了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系3、知道输电线上的功率损失及减少功率损失的方法【学习重点和难点】变压器原理、输电线上能量损失的计算【使用说明及学法指导】本学案包括电感和电容对交变电流的影响、变压器、电能的输送三节课的内容。建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二、三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【课前预习案】一、知识点一、电感对交变电流的阻碍作用1感抗（1）定义：电感对交变电流的阻碍作用的大小用 来表示。（2）感抗

2、大小的影响因素：线圈的自感系数 、交变电流频率_、感抗越大。2.感抗的应用：扼流圈(1）低频扼流圈线圈匝数_、自感系数 、直流电阻_，它有“通 阻_” 的作用。（2）高频扼流圈线圈匝数_、自感系数 ，它有“通 阻 ”的作用。检测1、如图所示，白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时A线圈感抗增加 B线圈感抗减少C电灯变暗 D电灯变亮检测2、一段长直导线接在交流电源上时电流强度I1，如果把这段长直导线密绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流强度为I2，则( )A.I2I1B.I2I1C.I2=I1D.条件不足，无法比较二、知识点二、电容对交变电流的阻碍作用1.容抗（1）定

3、义：电容对交流电的阻碍作用大小用 来表示。（2）容抗大小的影响因素：电容器的电容 、交变电流的频率 ，电容器对交变电流的阻碍作用就_，容抗也_。2.电容的特性：(1)通_，隔_。（2）通_，阻_。检测1、如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是（ ）A把电介质插入电容器，灯泡变亮B增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮C减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗D使交变电流频率减小，灯泡变暗三、知识点三、变压器I1I2U1n1n2RU21变压器的构造（1）组成：由 和绕在铁芯上的两个 组成。（2）原线圈：与 相连的线圈，也叫 线圈。（2）副线圈：与 相连的线圈，也叫 线圈。2.理想变

4、压器的变压、变流规律和功率关系：变压规律： n1n2n3L1L2变流规律： 功率关系： 3、变压器有二个副线圈的情况I2I1、电压与匝数间关系：、 、_ 、 、电流与匝数间关系： 、功率关系： 4. 几种常见的变压器(1)自耦变压器: 特点是铁芯上只有 个线圈，如调压变压器。降低电压：整个线圈作 线圈，副线圈只取线圈的一部分。升高电压：线圈的一部分作 线圈，整个线圈作 。（2）互感器电压互感器：用来把高电压变成低电压，它的原线圈 联在高压电路中，副线圈接入交流电压表。电流互感器：用来把大电流变成小电流，它的原线圈 联在被测电路中，副线圈接入交流电流表。检测1、关于理想变压器在使用时的下列说法正

5、确的是 ( )A. 原线圈输入的电压,随着副线圈中的输出电流的增大而增大B. 原线圈中输入的电流,随着副线圈中的输出电流的增大而增大C. 当副线圈空载时,原线圈中无电流D. 当副线圈空载时,原线圈中无电压检测2、一个理想变压器，原线圈匝数为1400匝，副线圈为700匝，在副线圈的输出端接有电阻R，下面说法正确的有 （ ）A.输入、输出功率之比为P1：P2=2：1 B.原、副线圈两端电压之比U1：U2=2：1C.原、副线圈的电流之比为I1：I2=2：1 D.原、副线圈的电流频率之比为f1：f2=2：1四、知识点四、电能的输送1、电功率损失和电压损失功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效

6、应，电能转化为热能，出现功率损失。若输电线路的电阻为R，输送的电流为I，则P= 。电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R上消耗部分电压。U= 。2、减少功率损失和电压损失的方法：、 、 检测1、发电厂发电机的输出电压为U1。发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为（ ）A、U12/ R B、（U1U2）2/ R C、I2R D、I（U1U2）【课内探究案】1、如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是(

7、)AL1灯比原来亮 BL2灯比原来亮CL3灯和原来一样亮 DL3灯比原来亮abcde f g h2、如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V。若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是 A.220V，220V B.220V，110V C.110V，110V D.220V， 0V MNRL1L2S3.如图所示，理想变压器的副线圈上通过电阻为R的输电线后接有两只相同的白炽灯泡L1、L2。开始时，电键S断开。现将S接通，下列说法中正确的是A.副线圈两端M、N间的电压将

8、减小 B.副线圈输电线上的电压降将增大C.灯泡L1的亮度将减小 D.通过原线圈的电流将增大A1V1V2A2Rn1 n24、如图所示，理想变压器给负载R供电。保持输入的交变电压不变，各交流电表对电路的影响不计。当负载电阻的滑动触头向下移动时，图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是（ ）A.V1和V2不变，A1增大，A2减小，P增大 B.V1和V2不变，A1和A2增大，P增大C.V1和V2不变，A1和A2减小，P减小D.V1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小KabRU15、如图所示，理想变压器输入的交变电压为U1，原线圈中的电流为I1。下列说法中正确的是A.保持U1及R不变，

9、将K由a改接到b时，I1将减小B.保持U1及R不变，将K由b改接到a时，R的功率将增大C.保持U1及K不变，将R增大时，I1将增大D.保持R及K不变，U1增大，I1将增大 6、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定时，则在输电线上损耗的电功率（ ）A、和输送电线上的电压降的平方成反比B、和输送电流的平方成反比C、和输送电线上的电压降的平方成正比D、和输送电流平方成正比7、发电机输出端电压为220v，输送功率为110kw。若要保证用户至少获得100kw的电功率，则输电导线电阻不得大于 ；若用升压变压器升压到5500v后进行输电，则导线电阻不得大于 。【拓展提升案】8、一台发电机输出的电功率为100