《2017-2018学年高中物理 第三章 电磁感应 第四、五节 变压器 高压输电 新人教版选修1-1(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第三章 电磁感应 第四、五节 变压器 高压输电 新人教版选修1-1(1)（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,理解教材新知,第三章 电磁感应,随堂基础巩固,课时跟踪训练,知识点一,知识点二,把握热点考向,考向一,考向二,应用创新演练,第四、五节 变压 器 高压输电,1.变压器有原线圈、铁芯、副 线圈组成，能改变交变电流 的电压，但不能改变交变电 流的频率。,2电磁感应现象是变压器的工 作原理，原线圈电流的变化 引起副线圈磁通量的变化而 产生感应电动势，线圈匝数 越多，电压越高。,3远距离输电过程中减少电能 损失的方式有两个，一是减 小输电线的电阻；二是减小 输送的电流，在输送功率一 定的情况下必须采用高压输 电。,自学教材 1变压器的结构 (1)结构： 变压器由闭合 和绕在铁芯上的两个 组成。铁芯由
2、硅钢片叠合而成，线圈由漆包线绕成。变压器的一个线圈跟前一级电路(电源)连接，叫原线圈，也叫初级线圈，另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈。,铁芯,线圈,(2)作用： 能改变交变电流的 ，不改变交变电流的周期和频率。,电压,2变压器为什么能改变电压 现象是变压器的工作基础。当原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，在铁芯中就会产生变化的 ，就会引起副线圈中 的变化，于是在副线圈产生了 。线圈中的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势。,电磁感应,磁场,磁通量,感应电动势,重点诠释 1理想变压器的特点 (1)变
3、压器变压时不计能量损失，即输入功率等于输出功率。 (2)原、副线圈不计内阻。 因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率，一般实际变压器都可以看成是理想变压器。,1理想变压器的原、副线圈匝数比为101，以下说法中 正确的是 () A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101 B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101 D正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为 11,解析：对理想变压器，可以认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁场相同，磁通量的变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比
4、；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率。在本题中由于交变磁场变化在原、副线圈中相等，故电压比等于匝数比，用此规律可由电压比求匝数比。故选B、D。 答案：BD,自学教材 1减少电能输送损失的途径 (1)减小输电线的 。 (2)减小输送的 ，必须提高送电的 。,电阻,电流,电压,2高压输电的原理 由于输送功率PUI，其中U为输送电压，I即为输送电流，因而在输送功率一定的情况下，可以通过提高输送 ，以减小输送 ，则线路上的损耗P损I2R，则可大幅度减小，这是行之有效的方法。,电压,电流,3电网供电 电网可以保证发电与供电系统的安全与可靠，调整不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量，使用电
5、网可以合理地调度电力。,重点诠释 远距离输电采用高压输电的原因分析 线路中的电阻是要消耗电能的，电阻越大，流过的电流越大，线路中电能的损耗就越多，根据功率公式P损I2R可知，减小线路上功率损失的方法有两个途径：,第一，减小输电导线上的电阻R。在实际输电线路中，输电导线的长度不能减小，可以用电阻率小的导体材料，像铜和铝等。金、银等贵重金属，做输电导线就不现实了，但在大规模集成电路里是要用这些金属导体的。最后一点是增大导体的横截面积，这又给架线工作带来困难，同时也会耗费大量的金属材料。,根据以上分析，采用高电压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施。,2对于电能输送的以下说法，正确的是 (
6、) A输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济 B减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电 C减少输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横 截面积 D实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如：输送功 率大小、距离远近、技术和经济条件等,解析：在电能输送减少功率损失方面应综合考虑各方面的因素，保证：可靠、保质、经济。所以只有A、D项是正确的。 答案：AD,例1如图341所示的电 路中，变压器初级线圈匝数n1 1 000匝，次级线圈有两个，匝数 分别为n2500匝，n3200匝， 分别接一个R55 的电阻，在初级线圈上接入U1220 V的交变电流。求：,图341,(1)两次级线圈输出电功率之比
7、； (2)初级线圈中的电流。,答案(1)254(2)1.16 A,对于理想变压器来说，变压公式和输入功率等于输出功率是普遍适用的规律，对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了。,1. (2011全国新课标卷)如图342 ， 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342,解析：直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V、0.1 A。故原线圈中的电压、电流分别为110 V、0.2 A。 答案：A,例2
8、某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电。已知输电线的电阻为r12.8 ，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求： (1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失。,审题指导输电电流是关联量。由PI2R与要求量P(4%P)相关联，由PUI与要求量输出电压相关联，由UIR与要求量损失电压相关联。,(2)输电线路上的电压损失 U损I2r12512.82 V3.2 kV。 答案(1)80 kV(2)3.2 kV,解决输电过程中的几个功率问题时，关键是注意对“输送”、“损失”的理解，注意公式中各物理量的“同体性” “同时性”特点，如P与I、U、R对应；P与I、U对应。,
