《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件 第十章第2单元 变压器 电能的传输(62张ppt).ppt
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1、理想变压器,想一想,一台理想变压器,其原线圈2 200 匝,副线圈440匝,并接一个100 的负 载电阻,如图1021所示。,图1021,超链接,(1)当原线圈接在44 V直流电源上时,电压表、电流表的示数分别为多少? (2)当原线圈接在220 V交流电源上时,电压表、电流表的示数分别为多少? 提示 (1)原线圈接在直流电源上时,由于原线圈中的电流恒定,所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化,副线圈两端不产生感应电动势,故电压表示数为零,电流表示数也为零。,记一记,1构造:如图1022所示。,图1022,理想变压器由 、 和闭合铁芯组成。,原线圈,副线圈,2原理 线圈的互感现象。 3基本关系,(
2、2)功率关系:P入_,有多个副线圈时:U1I1_,P出,U2I2U3I3UnIn,4几种常用的变压器 (1)自耦变压器也叫 变压器。 (2)互感器: 电压互感器,用来把高电压变成 。 电流互感器,用来把大电流变成 。,调压,低电压,小电流,试一试 1.(2011新课标全国卷)如图1023, 一理想变压器原、副线圈的匝数 比为12;副线圈电路中接有灯 泡,灯泡的额定电压为220 V,额定功率为22 W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则 ( ),图1023,解析:直接求出副线圈中的电压、电流分别为:220 V、0.1 A。故原
3、线圈中的电压、电流分别为110 V、0.2 A。 答案:A,电能的输送,想一想,照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的。可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些。这是什么原因呢? 提示 在用电高峰时,总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大,因而每盏灯两端的电压较低。,超链接,记一记,1输电过程(如图1024所示),图1024,2电压损失 (1)UUU (2)U_,IR,3功率损失 (1)PPP,I2R,4输送电流,试一试 2在如图1025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,随着用户
4、用电量的增加,发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有 ( ),图1025,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,变压器的工作原理及基本关系,1.基本关系,(4)无电能损失,因此P入P出,无论副线圈一个还是多个,总有U1I1U2I2U3I3将电压关系代入可得n1I1n2I2n3I3 2基本关系式中物理量之间的决定关系,(2)电流决定关系:输出电流I2决定输入电流I1。 (3)功率决定关系:输出功率P2决定输入功率P1,也可简记为“用决定供”。,例1 (2012山东高考)图1026甲是某燃气炉点火装置
5、的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2, 为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是( ),图1026,答案 BC,变压器的动态分析,1.匝数比不变的情况(如图1027所示),(2)当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1,故I1发生变化。 (3)I2变化引起P2变化,P1P2,故P1发生变化。,图1027,2负载电阻不变的情况(如图1028所示),(2)R不变,U2改变,故I2发生变化。,图1028,例2 如
6、图1029所示,理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源,通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数(图中电压表及电流表皆为理想电表),则下列说法中正确的是 ( ),图1029,A当滑片c向b端移动时,变压器输入功率变大 B当滑片c向a端移动时,电流表A1的示数将减小,电压表V的示数不变 C当滑片c向b端移动时,电流表A2的示数将变大,电压表V的示数也变大 D滑片c不动,将开关S由1掷向2时,三个电表A1、A2、V的示数都变大 审题指导 滑片c移动改变负载电阻的大小,从而改变副线圈中的电流、功率,改变原线圈中的电流。开关S由1掷向2减少了原线圈的匝数,从而改变其他各物理量。,答案 D,分析动态问题的
7、程序:,决定,决定,远距离输电问题,1.远距离高压输电的几个基本关系(以图10210为例),图10210,(1)功率关系: P1P2,P3P4,P2P线P3。,2关于远距离输电问题的处理思路 (1)画出输电线路图,将已知量和未知量标在图中相应位置; (2)将输电线路划分为几个独立回路; (3)根据串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式等确定各部分回路物理量之间关系; (4)根据升压、降压,原、副线圈的电压、电流关系和功率关系列式求解。,答案 D,模型概述 1自耦变压器 高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型,自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中一部分作为另一个线圈,
8、当交流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适用。,超链接,典例1 (2012新课标全国卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图10211所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝;原线圈为1 100匝,接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为( ),图10211,A380 V和5.3 A B380 V和9.1 A C240 V和5.3
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