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1、選修選修3-2第第十十章章 交變電流交變電流 傳感器傳感器第第2 2講講 變壓器變壓器 電能的輸送電能的輸送 聚焦聚焦一個一個熱點熱點抓住抓住兩個兩個考點考點備選視頻展臺備選視頻展臺突破突破三個三個考向考向 隨堂隨堂基礎演練基礎演練第第2講講變壓器變壓器電能的輸送電能的輸送 1.理想變壓器理想變壓器 2.遠距離輸電遠距離輸電狀元微博狀元微博1.變壓器基本規(guī)律的應用變壓器基本規(guī)律的應用 2.變壓器的動態(tài)分析變壓器的動態(tài)分析3.遠距離輸電問題遠距離輸電問題命題熱點命題熱點16 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1.命題專家評述命題專家評述 2. 閱卷老師叮嚀閱卷老師叮嚀3.高考佐證高
2、考佐證 預測預測1 預測預測2顯示顯示/隱藏隱藏 01抓住兩個考點抓住兩個考點【思維驅動思維驅動】 一輸入電壓為一輸入電壓為220 V，輸出電壓為，輸出電壓為36 V的變壓器副線圈燒的變壓器副線圈燒壞為獲知此變壓器原、副線圈匝數，某同學拆下燒壞的副壞為獲知此變壓器原、副線圈匝數，某同學拆下燒壞的副線圈，用絕緣導線在鐵芯上新繞了線圈，用絕緣導線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如圖所示，然后匝線圈，如圖所示，然后將原線圈接到將原線圈接到220 V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為1 V按理想變壓器分析，該變壓器燒按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數分別為壞前的
3、原、副線圈匝數分別為()A1 100,360 B1 100,180C2 200,180 D2 200,360 考綱點擊考綱點擊 1.1.理想變壓器理想變壓器 01抓住兩個考點抓住兩個考點【知識存盤知識存盤】 1構造：如圖示構造：如圖示,變壓器是由變壓器是由_和繞在鐵芯上的和繞在鐵芯上的_組成的組成的.(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫也叫_線圈線圈(2)副線圈：與副線圈：與_連接的線圈，連接的線圈，也叫也叫_線圈線圈2原理：電流磁效應、原理：電流磁效應、_.閉合鐵芯閉合鐵芯兩個線圈兩個線圈初級初級負載負載次級次級電磁感應電磁感應 01抓住兩個考點抓住兩個考點
4、3基本關系式基本關系式(1)功率關系：功率關系：_(2)電壓關系：電壓關系：U1/n1U2/n2；有多個副線圈時，有多個副線圈時， U1/n1U2/n2 U3/n3 .(3)電流關系：只有一個副線圈時，電流關系：只有一個副線圈時，I1/I2n2/n1.由由P入入P出出及及PUI推出有多個副線圈時推出有多個副線圈時: U1I1_.P入入P出出U2I2U3I3UnIn高電壓高電壓 低電壓低電壓 大電流大電流 小電流小電流 【思維驅動思維驅動】 01抓住兩個考點抓住兩個考點(2012江西重點中學聯(lián)考江西重點中學聯(lián)考)照明供電線路照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的可是的路端電壓基本上是保持不變的
5、可是我們在晚上七、八點鐘用電高峰時開燈，我們在晚上七、八點鐘用電高峰時開燈，電燈比深夜時要顯得暗些這是因為用電燈比深夜時要顯得暗些這是因為用電高峰時電高峰時()A總電阻比深夜時大，供電線路上的總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，每盞燈兩端的電壓較低電流小，每盞燈兩端的電壓較低B總電阻比深夜時大，供電線路上的總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，通過每盞燈的電流較小電流小，通過每盞燈的電流較小C總電阻比深夜時小，供電線路上的總電阻比深夜時小，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓較大電流大，輸電線上損失的電壓較大D供電線路上的電流恒定，但開的燈供電線路上的電流恒定，但開的燈比深夜時多，通過每盞
6、燈的電流小比深夜時多，通過每盞燈的電流小 考綱點擊考綱點擊 2.2.遠距離輸電遠距離輸電 01抓住兩個考點抓住兩個考點【知識存盤知識存盤】 I2Rt IR I2R 01抓住兩個考點抓住兩個考點本欄內容結束本欄內容結束狀元微博狀元微博遠距離遠距離高壓輸高壓輸電的幾電的幾個基本個基本關系關系:【典例典例1】 (2012海南卷海南卷,4)如圖示如圖示,理理想變壓器原、副線圈匝數比為想變壓器原、副線圈匝數比為20 1,兩個標有兩個標有“12 V,6 W”的小燈泡并聯(lián)在的小燈泡并聯(lián)在 副線圈的兩端副線圈的兩端.當兩燈泡都正常工作時當兩燈泡都正常工作時,原線圈電路中電壓表和電流表原線圈電路中電壓表和電流表
7、(可視為可視為理想的理想的)的示數分別是的示數分別是().A120 V,0.10 A B240 V,0.025 AC120 V,0.05 A D240 V,0.05 A 02突破三個考向突破三個考向考向一變壓器基本規(guī)律的應用考向一變壓器基本規(guī)律的應用 審題導析審題導析1.表明副線圈兩端電壓表明副線圈兩端電壓等于燈泡的額定電壓等于燈泡的額定電壓.2.可考慮應用原、副線可考慮應用原、副線圈之間的電壓（功率）圈之間的電壓（功率）規(guī)律解答問題規(guī)律解答問題.3.交流電路中電壓表電交流電路中電壓表電流示數均為有效值流示數均為有效值.解析解析/顯隱顯隱1對理想變壓器的理解對理想變壓器的理解(1)沒有能量損失
8、沒有能量損失(2)沒有磁通量損失沒有磁通量損失(3)基本量的制約關系基本量的制約關系 02突破三個考向突破三個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 電壓電壓功率功率電流電流2.變壓器問題的解題思路變壓器問題的解題思路注意注意U、P、I三個物理量之三個物理量之間的數量關系間的數量關系副線圈的電壓副線圈的電壓U2由原線圈由原線圈的電壓的電壓U1和匝數比決定和匝數比決定原線圈的輸入功率原線圈的輸入功率P1由副由副線圈的輸出功率線圈的輸出功率P2決定決定原線圈的電流原線圈的電流I1由副線圈由副線圈的電流的電流I2和匝數比決定和匝數比決定【變式跟蹤變式跟蹤1】 如圖所示為一理想變壓如圖所示為一理想變壓器，器，原副線
9、圈的匝數之比為原副線圈的匝數之比為1 n，副線，副線圈接一定值電阻圈接一定值電阻R()02突破三個考向突破三個考向解析解析/顯隱顯隱審題導析審題導析1.交流電壓（流）表只能表示交變電流的有效值交流電壓（流）表只能表示交變電流的有效值.2.可用變壓器的知識結合歐姆定律來判斷電壓（流）表可用變壓器的知識結合歐姆定律來判斷電壓（流）表的變化的變化.02突破三個考向突破三個考向【典例典例2】 (2012福建卷，福建卷，14)如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓uUmsin t，副線圈電路中，副線圈電路中R0為定值電阻，為定值電阻，R是滑動變阻器是滑動變阻器. V1和和V
10、2是理是理想交流電壓表，示數分別用想交流電壓表，示數分別用U1和和U2表示；表示； A1和和A2是理想交流電流表是理想交流電流表，示數分別用示數分別用I1和和I2表示下列說法正確的是表示下列說法正確的是()AI1和和I2表示電流的瞬時值表示電流的瞬時值BU1和和U2表示電壓的最大值表示電壓的最大值C滑片滑片P向下滑動過程中，向下滑動過程中，U2不變、不變、I1變大變大D滑片滑片P向下滑動過程中，向下滑動過程中，U2變小、變小、I1變小變小 考向二變壓器的動態(tài)分析考向二變壓器的動態(tài)分析 02突破三個考向突破三個考向變壓器的動態(tài)分析變壓器的動態(tài)分析1根據題意弄清變量與不變量根據題意弄清變量與不變量
11、2弄清變壓器動態(tài)變化的決定關系弄清變壓器動態(tài)變化的決定關系(1)原線圈與副線圈電壓的決定關系原線圈與副線圈電壓的決定關系(2)輸入功率與輸出功率的決定關系輸入功率與輸出功率的決定關系(3)原線圈與副線圈電流的決定關系原線圈與副線圈電流的決定關系3基本思路程序基本思路程序 【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 注意：注意：1.A1、A2示數比值示數比值及及V1、V2的示數只的示數只決定于原副線圈的決定于原副線圈的匝數比匝數比.2.V2的示數決定于的示數決定于原線圈電壓；原線圈電壓；A1的的示數決定于變壓器示數決定于變壓器輸出功率輸出功率.02突破三個考向突破三個考向【變式跟蹤變式跟蹤2】 為探究理想變壓器原、副
12、線圈電壓、電流的關為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表和理想交流電流表A1、A2，導線電阻不計，如圖所示當開，導線電阻不計，如圖所示當開關關S閉合后閉合后()AA1示數變大，示數變大，A1與與A2示數的比值不變示數的比值不變BA1示數變大，示數變大，A1與與A2示數的比值變大示數的比值變大CV2示數變小，示數變小，V1與與V2示數的比值變大示數的比值變大DV2示
13、數不變，示數不變，V1與與V2示數的比值不變示數的比值不變 解析解析/顯隱顯隱提示提示02突破三個考向突破三個考向考向三遠距離輸電問題考向三遠距離輸電問題 轉轉 解析解析審題導析審題導析1.電路輸送的總功率電路輸送的總功率P及原線圈兩端電壓及原線圈兩端電壓U均保持不變均保持不變.2.由匝數比的不同，可根據變壓器的規(guī)律分別求出副線圈兩端電由匝數比的不同，可根據變壓器的規(guī)律分別求出副線圈兩端電壓壓U1和和U2，進而由功率公式求出流過輸電線上的電流，進而由功率公式求出流過輸電線上的電流I1、I2，再，再用功率公式可得出兩次輸電的線損功率用功率公式可得出兩次輸電的線損功率P1、P2表達式表達式.02突
14、破三個考向突破三個考向轉轉 原題原題1遠距離輸電遠距離輸電的電路結構圖的電路結構圖. 02突破三個考向突破三個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 P1I1P2PI2P3P4I3I4U線線3解遠距離輸電問題的思路解遠距離輸電問題的思路(1)正確畫出輸電過程示意圖并在圖上標出各物理量正確畫出輸電過程示意圖并在圖上標出各物理量(2)抓住變壓器變壓前后各量間關系，求出輸電線上的電流抓住變壓器變壓前后各量間關系，求出輸電線上的電流(3)計算電路功率問題時常用關系式：計算電路功率問題時常用關系式：P損損IR線線，注意輸電線上，注意輸電線上的功率損失和電壓損失的功率損失和電壓損失(4)電網送電遵循電網送電遵循“用多少
15、送多少用多少送多少”的原則說明原線圈電流由副的原則說明原線圈電流由副線圈電流決定線圈電流決定. 02突破三個考向突破三個考向02突破三個考向突破三個考向【變式跟蹤變式跟蹤3】 2012年入春以來，云南省部分地區(qū)出現嚴重旱情，導年入春以來，云南省部分地區(qū)出現嚴重旱情，導致大面積農作物受災，大量群眾飲水困難目前旱情仍在繼續(xù)為幫致大面積農作物受災，大量群眾飲水困難目前旱情仍在繼續(xù)為幫助災區(qū)抗旱，電力部門加大了對災區(qū)的電力供應如圖所示，發(fā)電廠助災區(qū)抗旱，電力部門加大了對災區(qū)的電力供應如圖所示，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻、變壓器不變，若發(fā)電廠增大輸出功率，的輸出電壓和輸電線的電阻、變壓器不變，若發(fā)電
16、廠增大輸出功率，則下列說法正確的是則下列說法正確的是()A升壓變壓器的輸出電壓增大升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例減小輸電線上損耗的功率占總功率的比例減小 解析解析/顯隱顯隱本欄內容結束本欄內容結束命題專家評述命題專家評述考情分析考情分析2012年，在全國各地高考試卷中本講內容共考查了年，在全國各地高考試卷中本講內容共考查了7處，是高處，是高頻考點頻考點高考題型高考題型：選擇題：選擇題命題趨勢命題趨勢2014年高考對本講內容的考查仍是理想變壓器規(guī)律的應用，可年高考對本講內容
17、的考查仍是理想變壓器規(guī)律的應用，可能加強對實際問題處理能力的考查能加強對實際問題處理能力的考查03聚焦一個熱點聚焦一個熱點命題熱點命題熱點16 16 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 閱卷老師叮嚀閱卷老師叮嚀易失分點易失分點(1)不清楚理想變壓器只能改變電壓和電流，而不能改變功率不清楚理想變壓器只能改變電壓和電流，而不能改變功率和頻率和頻率(2)不能正確地分析變壓器的動態(tài)變化問題不能正確地分析變壓器的動態(tài)變化問題應對策略應對策略巧記：對于理想變壓器，各電學物理量的決定因素巧記：對于理想變壓器，各電學物理量的決定因素 03聚焦一個熱點聚焦一個熱點物理量物理量決定因素決定因素輸入電
18、壓輸入電壓提供輸入電壓的電源提供輸入電壓的電源輸出電壓輸出電壓輸入電壓和匝數比，與負載無關輸入電壓和匝數比，與負載無關輸入電流輸入電流輸出電流輸出電流(原、副線圈各一個繞組原、副線圈各一個繞組)或或輸入功率等于輸出功率輸入功率等于輸出功率(副線圈有多個繞組副線圈有多個繞組)輸出電流輸出電流輸出電壓和負載輸出電壓和負載輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率輸出功率輸出功率輸出電壓和負載輸出電壓和負載(2012課標全國卷，課標全國卷，17)自耦變壓器鐵自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分一升壓式自耦只取該線圈的某部分一升壓式自耦調壓變壓器的電路如
19、圖所示，其副線調壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數可調已知變壓器線圈總匝數圈匝數可調已知變壓器線圈總匝數為為1 900匝；原線圈為匝；原線圈為1 100匝，接在有匝，接在有效值為效值為220 V的交流電源上當變壓器的交流電源上當變壓器輸出電壓調至最大時，負載輸出電壓調至最大時，負載R上的功率上的功率為為2.0 kW.設此時原線圈中電流有效值設此時原線圈中電流有效值為為I1，負載兩端電壓的有效值為，負載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則且變壓器是理想的，則U2和和I1分別約分別約為為()A.380 V和和5.3 A B380 V和和9.1 AC.240 V和和5.3 A D240 V
20、和和9.1 A 03聚焦一個熱點聚焦一個熱點審題導析審題導析1.此類變壓器遵從普通此類變壓器遵從普通變壓器的所有規(guī)律變壓器的所有規(guī)律.2.輸出電壓最大，意味輸出電壓最大，意味著副線圈接入電路匝數著副線圈接入電路匝數為最多，即為為最多，即為1900匝匝.高考佐證高考佐證 解析解析/顯隱顯隱03聚焦一個熱點聚焦一個熱點解析解析/顯隱顯隱03聚焦一個熱點聚焦一個熱點【預測預測2】 如圖所示是一種理想自耦變壓器示意圖如圖所示是一種理想自耦變壓器示意圖,線圈繞在一個線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上圓環(huán)形的鐵芯上,P是可移動的滑動觸頭是可移動的滑動觸頭A、B間接交流電壓間接交流電壓U,輸出端連接了兩個相同的燈泡
21、輸出端連接了兩個相同的燈泡L1和和L2，Q為滑動變阻器的滑動觸為滑動變阻器的滑動觸頭頭.當開關當開關S閉合閉合,P處于如圖所在的位置時處于如圖所在的位置時,兩燈均能發(fā)光兩燈均能發(fā)光.下列說下列說法正確的是法正確的是().A將將P沿逆時針方向移動，兩燈均變暗沿逆時針方向移動，兩燈均變暗BP不動，將不動，將Q向左移動，兩燈均變亮向左移動，兩燈均變亮CP不動，將不動，將Q向右移動，輸入功率變大向右移動，輸入功率變大D斷開開關斷開開關S，L1將變暗將變暗 注意分析確定圖中原、副線圈位注意分析確定圖中原、副線圈位置；滑動觸頭置；滑動觸頭P轉動過程中副線圈轉動過程中副線圈匝數的變化及引起的副線圈兩端匝數的變化及引起的副線圈兩端電壓的變化電壓的變化.03聚焦一個熱點聚焦一個熱點本欄內容結束本欄內容結束04隨堂基礎演練隨堂基礎演練本欄內容結束本欄內容結束隨堂基礎演練隨堂基礎演練 答案及解析答案及解析目標目標一、理想變壓器一、理想變壓器基本規(guī)律的應用基本規(guī)律的應用二、遠距離二、遠距離輸電問題輸電問題題號題號123456點擊點擊右藍框右藍框出現出現答案及解析答案及解析 C C C C D D BCBC D D ABDABD
重慶市萬州區(qū)龍寶中學高考物理總復習 第10章 第2講 變壓器 電能的輸送課件
