《高考物理鲁科版选修3-2 10.2《变压器 电能的输送》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理鲁科版选修3-2 10.2《变压器 电能的输送》课件（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1理想变压器(1)理想变压器是没有损失的变压器(2)变压器的结构：是改变交流电电压的设备，主要由和绕在铁芯上的两个或两个以上的组成，其中与电源连接的线圈叫，与负载连接的线圈叫闭合的铁芯闭合的铁芯线圈线圈原线圈原线圈副线圈副线圈(3)变压器的原理：变压器工作的基础是，原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量，既穿过，也穿过，在原、副线圈中同样要产生2电能的输送(1)减少输电电能损失的两种方法一个是减小输电线的 根据电阻定律可知R ，要减小输电线的电阻R，在保证输电距离不变的情况下，可采用下述方法：减小材料的 ，银的电阻率互感现象互感现象副线圈副线圈原线圈原线圈感应电动势感应电动势电阻电阻电阻率
2、电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝做输电线；可适当增大，但太粗不可取，因为既不经济，架设也困难 .另一个是减小输电导线的在输电功率一定的条件下，根据PUI可知，要减小输电线中的电流I，必须提高(2)远距离高压输电在发电机处用变压器升高电压，在用户处用变压器降低电压，输电情况及原理如图所示横截面积横截面积电流电流输电电压输电电压U.升压升压降压降压考点一理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器原、副线圈基本量的关系如下表：理想变理想变压器压器没有能量损失没有能量损失(铜损、铁损铜损、铁损)没有磁通量损失没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中磁通量全部集中在铁芯中)基基本本关关系
3、系功率功率关系关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率：P入入P出出电压电压关系关系原副线圈的电压比等于匝数比，公式：原副线圈的电压比等于匝数比，公式：U1/U2n1/n2，与负载、副线圈的多少无关与负载、副线圈的多少无关电流电流关系关系只有一个副线圈时：只有一个副线圈时：I1/I2n2/n1有多个副线圈时：由有多个副线圈时：由P入入P出出得得I1U1I2U2I3U3InUn或或I1n1I2n2I3n3Innn频率频率关系关系f1f2(变压器不改变交流电的频率变压器不改变交流电的频率)【案例1】（2011全国新课标）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为12
4、；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（ ）【答案答案】A【即时巩固1】（2011广东理综）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电R=55 ，、为理想电流表和电压表.若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是（ ）A电流表的示数为2 AB原、副线圈匝数比为12C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为100 Hz【解析】由图（b）可知原线圈两端电压的有效值U1=220 V,由 ,可得原副线圈匝数之
5、比故B错误.电流表示数与电压表示数都为有效值，故C正确.电流表示数 故A正确.由图（b）可知T=0.02 s，所以交变电压的频率为 Hz=50 Hz，D错误. 【答案答案】A、C考点二理想变压器的动态分析如果理想变压器的原、副线圈的匝数不变时，当变压器的负载发生变化，如图所示，各量相互关系如下：(2)输出电流I2决定输入电流I1.在输入电压U1一定的情况下，输出电压U2也被完全确定当负载电阻R增大时，I2减小，则I1相应减小；当负载电阻R减小时，I2增大，则I1相应增大在使用变压器时，不能使变压器次级短路.(3)输出功率P2决定输入功率P1.理想变压器的输入功率与输出功率相等，即P1P2，在输
6、入电压U1一定的情况下，当负载电阻R增大时，I2减小，则变压器的输出功率P2I2U2减小，输入功率P1也将相应减小；当负载电阻R减小时， I2增大，变压器的输出功率P2I2U2增大，则输入功率P1也将增大【技巧提示】(1)变压器只能改变交流电压，若原线圈加直流电压，则副线圈的输出电压为零并且由于线圈对直流电无感抗，而使电流很大(相当于短路)，易损坏直流电源【案例2】(2010天津理综)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示当开
7、关S闭合后()AA1示数变大，A1与A2示数的比值不变BA1示数变大，A1与A2示数的比值变大CV2示数变小，V1与V2示数的比值变大DV2示数不变，V1与V2示数的比值不变【答案答案】A、D【即时巩固2】街头通过降压变压器给用户供电的示意图如图所示变压器输入电压是市区电网的电压，可忽略其波动输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，输电线消耗的电功率用P0表示，变阻器R表示用户的总电阻，P表示用户的总功率，当用电器增加时，相当于R的阻值减小，滑动片向下移(R始终大于R0)当用户的用电器增加时，图中电流表示数I1、I2及P0、P变化为()AI1变大，I2变小BI1变小，I2变小CP
8、0变大，P变大 DP0变大，P变小【答案答案】C考点三关于高压输电问题的分析对高压输电问题，应按“发电机升压变压器远距离输电线降压变压器用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析高压输电既能减少功率损失，也能减少电压损失，但在实际高压输电时，也并非输电电压越高越好，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况选择合适的输电电压远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例)：【案例3】(2010福建理综)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为()【答案答案】A【即时巩固3】(2010江苏高考)在如图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发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的是()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【答案答案】C、D同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
