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(新课标版)高考物理一轮复习基础课件28变压器电能的输送 (含解析)
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这是一份(新课标版)高考物理一轮复习基础课件28变压器电能的输送 (含解析)，共24页。PPT课件主要包含了-2-，知识点一，知识点二，闭合铁芯，两个线圈，-3-，-4-，P入P出，-5-，横截面积等内容，欢迎下载使用。
理想变压器1.构造如图所示,变压器是由 和绕在铁芯上的 组成的。
2.原理电磁感应的 现象(如图所示)。
3.基本关系式(1)功率关系: 。 (2)电压关系: 。
由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1= 。
U2I2+U3I3+…+UnIn
远距离输电1.减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R线由 知,可采用加大导线的 、采用电阻率 的材料做导线。 (2)减小输电导线中的电流在输电功率一定的情况下,根据P=UI,要减小电流,必须提高 。
2.远距离输电各物理量间的关系(如图所示)
变压器的基本关系(师生共研)
考向1 变压器的基本关系例1(2018·天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的 ,则 ( )
规律总结关于理想变压器的四点注意(1)变压器不能改变直流电压。(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。(3)理想变压器本身不消耗能量。(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。
考向2 变压器原线圈有负载情况分析例2在如图甲所示的电路中,变压器原、副线圈匝数比为3∶1,图乙是该变压器cd输入端交流电压u的图像,L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,开关S原来是闭合的。以下说法正确的是( )
A.ab输入端电压的瞬时值表达式为uab= sin 100πt VB.ab输入端输入功率Pab=18 WC.电流表的示数为2 A,且四只灯泡均能正常发光D.断开开关S,电压表V的示数将变小
方法归纳变压器原线圈含有负载问题的分析(1)在原线圈回路中,原线圈两端的电压与负载两端电压之和等于电源的电压;(2)要求解原线圈中负载的电流、电压和功率,一般需先求副线圈中的电流,然后根据理想变压器的关系求得原线圈中负载的电流。原、副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口。
理想变压器动态问题分析(师生共研)1.匝数比不变(如图甲所示)
2.负载电阻不变(如图乙所示)
例题(2018·湖南长沙模拟)(多选)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均为定值电阻,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( )A.U2变小、I3变小B.U2不变、I3变大C.I1变小、I2变小D.I2变大、I3变大思维点拨 (1)由原线圈电压不变确定副线圈电压变化情况。当负载电阻变大时,确定副线圈电流和原线圈电流的变化情况;(2)根据电压与电阻的分配关系确定电阻R3的电压变化情况和电流的变化情况。
思维训练(2018·宁夏银川模拟)(多选)如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻,则 ( ) A.用电器增加时,变压器输出电压增大B.要提高用户的电压,滑片P应向上滑C.用电器增加时,输电线的热损耗减少D.用电器增加时,变压器的输入功率增加
远距离输电(师生共研)远距离输电问题的“三二一”1.理清三个回路(如图) 在回路2中,U2=ΔU+U3,I2=I线=I3。
例题(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1 kΩ。到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V、60 W)。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的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则( )A.变压器T1原、副线圈电流分别为103 A和20 AB.变压器T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 VC.变压器T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1D.有6×104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光
思维训练三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦。(1)若输出的电压为20万伏,则输电线上的电流为多少?(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10 Ω,则输电线上损失的功率为多少?它占输出功率的几分之几?(3)若将电压升高至50万伏,输电线上的电流为多少?输电线上损失的功率又为多少?它占输出功率的几分之几?
理想变压器1.构造如图所示,变压器是由 和绕在铁芯上的 组成的。
2.原理电磁感应的 现象(如图所示)。
3.基本关系式(1)功率关系: 。 (2)电压关系: 。
由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1= 。
U2I2+U3I3+…+UnIn
远距离输电1.减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R线由 知,可采用加大导线的 、采用电阻率 的材料做导线。 (2)减小输电导线中的电流在输电功率一定的情况下,根据P=UI,要减小电流,必须提高 。
2.远距离输电各物理量间的关系(如图所示)
变压器的基本关系(师生共研)
考向1 变压器的基本关系例1(2018·天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的 ,则 ( )
规律总结关于理想变压器的四点注意(1)变压器不能改变直流电压。(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。(3)理想变压器本身不消耗能量。(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。
考向2 变压器原线圈有负载情况分析例2在如图甲所示的电路中,变压器原、副线圈匝数比为3∶1,图乙是该变压器cd输入端交流电压u的图像,L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,开关S原来是闭合的。以下说法正确的是( )
A.ab输入端电压的瞬时值表达式为uab= sin 100πt VB.ab输入端输入功率Pab=18 WC.电流表的示数为2 A,且四只灯泡均能正常发光D.断开开关S,电压表V的示数将变小
方法归纳变压器原线圈含有负载问题的分析(1)在原线圈回路中,原线圈两端的电压与负载两端电压之和等于电源的电压;(2)要求解原线圈中负载的电流、电压和功率,一般需先求副线圈中的电流,然后根据理想变压器的关系求得原线圈中负载的电流。原、副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口。
理想变压器动态问题分析(师生共研)1.匝数比不变(如图甲所示)
2.负载电阻不变(如图乙所示)
例题(2018·湖南长沙模拟)(多选)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均为定值电阻,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( )A.U2变小、I3变小B.U2不变、I3变大C.I1变小、I2变小D.I2变大、I3变大思维点拨 (1)由原线圈电压不变确定副线圈电压变化情况。当负载电阻变大时,确定副线圈电流和原线圈电流的变化情况;(2)根据电压与电阻的分配关系确定电阻R3的电压变化情况和电流的变化情况。
思维训练(2018·宁夏银川模拟)(多选)如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻,则 ( ) A.用电器增加时,变压器输出电压增大B.要提高用户的电压,滑片P应向上滑C.用电器增加时,输电线的热损耗减少D.用电器增加时,变压器的输入功率增加
远距离输电(师生共研)远距离输电问题的“三二一”1.理清三个回路(如图) 在回路2中,U2=ΔU+U3,I2=I线=I3。
例题(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1 kΩ。到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V、60 W)。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的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则( )A.变压器T1原、副线圈电流分别为103 A和20 AB.变压器T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 VC.变压器T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1D.有6×104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光
思维训练三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦。(1)若输出的电压为20万伏,则输电线上的电流为多少?(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10 Ω,则输电线上损失的功率为多少?它占输出功率的几分之几?(3)若将电压升高至50万伏,输电线上的电流为多少?输电线上损失的功率又为多少?它占输出功率的几分之几?
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