《(通用)高中物理 第3章 電能的輸送與變壓器章末課件 滬科選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(通用)高中物理 第3章 電能的輸送與變壓器章末課件 滬科選修3-2(28頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、章末總結第3章電能的輸送與變壓器內(nèi)容索引網(wǎng)絡構建題型探究重點難點 各個擊破達標檢測當堂檢測 鞏固反饋網(wǎng)絡構建高壓輸電原理功率損失_電壓損失U損IR高壓輸電原理結構:原線圈、副線圈、鐵心原理:電磁感應理想變壓器電能的輸送與變壓器基本規(guī)律電壓關系:_電流關系:_功率關系:P1P2電能的開發(fā)與利用P損I2R1122UnUn1221InIn題型探究1.P損I2R.2.在輸電電流一定的情況下,如果電路的電阻減為原來的一半,則損失的功率變?yōu)樵瓉淼亩种?;在線路電阻不變的情況下,當電流為原來的一半,線路上損失的功率變?yōu)樵瓉淼乃姆种?3.由2可知,減小電流對降低損耗更有效.4.PUI.5.由PUI可知I
2、,由此式可知,在電功率不變的前提下,升高電壓,可減小輸電電流.一、電能輸送中功率損失的計算例例1圖1為遠距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影響,則輸電線上損失的電功率為答案解析圖1二、理想變壓器的分析思路2.功率思路:理想變壓器的輸入、輸出功率關系為P入P出,即P1P2;當變壓器有多個副線圈時,P1P2P34.動態(tài)分析變壓器電路的思路可表示為211222121122111()12211UUnIRUnPPI UI UPI UUUIIP
3、負載決定決定決定決定例例2如圖2所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表.下列說法正確的是答案解析圖2A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大解析解析當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,滑動變阻器接入電路的阻值變大,變壓器副線圈兩端電壓不變,副線圈中的電流變小,則R1消耗的功率及其兩端電壓均變小,故電壓表的示數(shù)變大,選項A錯誤,B正確;當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,副線圈中的電流變小,則
4、原線圈中的電流也變小,電流表A1示數(shù)變小,選項C錯誤;若閉合開關S,副線圈電路中總電阻變小,副線圈中的電流變大,R1兩端電壓變大,R2兩端電壓變小,電流表A2示數(shù)變小,原線圈中的電流變大,電流表A1示數(shù)變大,選項D錯誤.1.解決遠距離輸電問題時,應首先畫出輸電的電路圖,如圖3所示,并將已知量和待求量寫在電路圖的相應位置.三、遠距離輸電電路中的各種關系圖32.分析三個回路,在每個回路中,變壓器的原線圈是回路的用電器,而相應的副線圈是下一個回路的電源.3.綜合運用下面三方面的知識求解(1)能量守恒PU1I1U2I2P用戶PPI22RP用戶U3I3U4I4.(2)電路知識U2UU3UI2R(3)變壓
5、器知識其中PI22R,UI2R往往是解題的切入點.例例3交流發(fā)電機兩端電壓是220 V,輸出功率為4 400 W,輸電導線總電阻為2.試求:(1)用戶得到的電壓和功率各多大?輸電損失功率多大?答案解析答案答案180 V3 600 W800 W解析解析如圖,由PIU得:由UU用IR得:用戶得到的電壓為U用UIR220 V202 V180 V由PP用I2R得:用戶得到的功率為P用PI2R4 400 W2022 W3 600 W輸電損失功率為P損I2R2022 W800 W(2)若發(fā)電機輸出端用110的理想升壓變壓器升壓后,經(jīng)同樣輸電導線輸送,再用101的理想降壓變壓器降壓后供給用戶,則用戶得到的電
6、壓和功率又是多大?答案解析答案答案219.6 V 4 392 W解析解析輸電線路示意圖如圖所示,根據(jù)理想變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比可得:因理想變壓器不改變功率,即P2P,U3U2I2R2 200 V22 V2 196 V用戶得到的功率等于發(fā)電機的輸出功率減去輸電線上損失的功率,即P4P3P2I22RPI22R4 392 W.達標檢測1.(電能輸送中功率損失的計算電能輸送中功率損失的計算)通過一理想變壓器,經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P,原線圈的電壓U保持不變,輸電線路的總電阻為R.當副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時,線路損耗的電功率為P1,若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk,線路損耗的
7、電功率為P2,則P1和分別為答案解析123412342.(理想變壓器基本規(guī)律的應用理想變壓器基本規(guī)律的應用)(多選多選)如圖4所示,理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為n1,次級線圈的匝數(shù)為n2,初級線圈的兩端a、b接正弦交流電源,電壓表V的示數(shù)為220 V,負載電阻R44,電流表A1的示數(shù)為0.20 A.下列判斷中正確的是答案123圖4A.初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比為21B.初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比為51C.電流表A2的示數(shù)為1.0 AD.電流表A2的示數(shù)為0.4 A解析412343.(理想變壓器的動態(tài)分析理想變壓器的動態(tài)分析)(多選)如圖5所示電路中的變壓器為理想變壓器,S為單刀雙擲開關.P是滑動
8、變阻器R的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的交變電壓,I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流.下列說法正確的是A.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則R上消耗 的功率減小B.保持P的位置及U1不變,S由a切換到b,則I2減小C.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則I1增大D.保持U1不變,S接在b端,將P向上滑動,則I1減小圖5123答案解析4解析解析S由b切換a時,副線圈匝數(shù)增多,則輸出電壓U2增大,R消耗的功率增大,由變壓器功率關系可知,其輸入功率也增大,故I1增大,所以A錯,C對;S由a切換到b時,副線圈匝數(shù)減少,則輸出電壓U2減少,I2減小,B對;P向上滑動時,R減小,I2增大,由電流與匝數(shù)的關系可知,I1增大,D錯.12341234.(遠距離高壓輸電的分析與計算遠距離高壓輸電的分析與計算)如圖6所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖.發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是I1,其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器,流入用戶端的電流是I2.則圖6答案解析4123輸電線上的電壓降UI1rUU1,選項B錯誤;變壓器的輸入功率P1I1UI12rI1U1,選項C錯誤;輸電線路上損失的電功率PI12rI1(UU1),選項D錯誤.4