高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章第二節(jié) 變壓器 遠距離輸電課件 人教版

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1、第二節(jié)變壓器遠距離輸電第二節(jié)變壓器遠距離輸電本節(jié)目錄本節(jié)目錄基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引自學(xué)導(dǎo)引要點透析要點透析直擊高考直擊高考考點探究考點探究講練互動講練互動知能演練知能演練輕巧奪冠輕巧奪冠技法提煉技法提煉思維升華思維升華基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引自學(xué)導(dǎo)引原線圈原線圈副線圈副線圈閉合鐵芯閉合鐵芯互感互感降壓降壓升壓升壓名師點撥：名師點撥：(1)變壓器不能改變直流電壓；變壓器不能改變直流電壓；(2)細線繞制的線圈為高壓線圈，粗線繞制的線圈為低壓線圈細線繞制的線圈為高壓線圈，粗線繞制的線圈為低壓線圈.I2RIR輸電電壓輸電電壓電阻電阻電阻率小電阻率小橫截面積橫截面積電流電流電壓電壓3遠距離高壓輸電遠距

2、離高壓輸電(如圖所示如圖所示)由于發(fā)電機本身的輸出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電由于發(fā)電機本身的輸出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電時，在發(fā)電站內(nèi)需用時，在發(fā)電站內(nèi)需用_升壓到幾百千伏后再遠距升壓到幾百千伏后再遠距離送電，到達用電區(qū)再用離送電，到達用電區(qū)再用_降到所需的電壓降到所需的電壓.升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器要點透析要點透析直擊高考直擊高考一、理想變壓器及其原、副線圈基本量的關(guān)系一、理想變壓器及其原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器理想變壓器(1)沒有能量損失沒有能量損失(銅損、鐵損銅損、鐵損)(2)沒有磁通量損失沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中磁通量全部集中在鐵芯中)

3、基本基本關(guān)系關(guān)系功率關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率電壓關(guān)系電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與負載情況、原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與負載情況、副線圈個數(shù)的多少無關(guān)副線圈個數(shù)的多少無關(guān)電流關(guān)系電流關(guān)系只有一個副線圈，電流和匝數(shù)成反比只有一個副線圈，電流和匝數(shù)成反比多個副線圈，由輸入功率和輸出功率相等確定電多個副線圈，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系流關(guān)系頻率關(guān)系頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等原、副線圈中電流的頻率相等制約制約關(guān)系關(guān)系電壓電壓副線圈電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定功率功率原線

4、圈的輸入功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率由副線圈的輸出功率P2決定決定電流電流原線圈電流原線圈電流I1由副線圈電流由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定和匝數(shù)比決定即時應(yīng)用即時應(yīng)用 1(2011高考新課標全國卷高考新課標全國卷)如圖所示，一理想變壓如圖所示，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為器原副線圈的匝數(shù)比為1 2，副線圈電路中接有燈泡，燈泡，副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為的額定電壓為220 V，額定功率為，額定功率為22 W；原線圈電路中接有電；原線圈電路中接有電壓表和電流表現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光若用壓表和電流表現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光若用U和和I分別分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)

5、，則表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則()即時應(yīng)用即時應(yīng)用 2(2010高考天津卷高考天津卷)為探究理想變壓器原、副線為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦圈電壓、電流的關(guān)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交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接，電路中分別接了理想交流電壓表了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電，導(dǎo)線電阻不計，如圖所示當(dāng)開關(guān)阻不計，如圖所示當(dāng)開關(guān)S閉合后閉合后()AA1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1與與A2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變BA1示數(shù)變大，示數(shù)變大，

6、A1與與A2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大CV2示數(shù)變小，示數(shù)變小，V1與與V2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大DV2示數(shù)不變，示數(shù)不變，V1與與V2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變?nèi)⑦h距離輸電問題三、遠距離輸電問題1對高壓輸電問題，應(yīng)按對高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機發(fā)電機升壓變壓器升壓變壓器遠距離輸遠距離輸電線電線降壓變壓器降壓變壓器用電器用電器”這樣的順序，或從這樣的順序，或從“用電器用電器”倒推到倒推到“發(fā)電機發(fā)電機”一步一步進行分析一步一步進行分析2高壓輸電既能減少功率損失，也能減少電壓損失，但在實高壓輸電既能減少功率損失，也能減少電壓損失，但在實際高壓輸電時，也并非輸電電壓越高越好，還需考慮各

7、種因際高壓輸電時，也并非輸電電壓越高越好，還需考慮各種因素，依照不同的情況選擇合適的輸電電壓素，依照不同的情況選擇合適的輸電電壓3遠距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系遠距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以下圖為例以下圖為例) 即時應(yīng)用即時應(yīng)用 3考點探究考點探究講練互動講練互動例例1考點考點1理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用(2012高考新課標全國卷高考新課標全國卷)自耦變壓器鐵芯上只繞有一個自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分.一升壓式自耦調(diào)壓一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)已知變壓器線變壓器的電路如圖所示

8、，其副線圈匝數(shù)可調(diào)已知變壓器線圈總匝數(shù)為圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為匝；原線圈為1100匝，接在有效值為匝，接在有效值為220 V的的交流電源上當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負載交流電源上當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負載R上的功率上的功率為為2.0 kW.設(shè)此時原線圈中電流有效值為設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1，負載兩端電壓的有，負載兩端電壓的有效值為效值為U2，且變壓器是理想的，則，且變壓器是理想的，則U2和和I1分別約為分別約為()A380 V和和5.3 AB380 V和和9.1 AC240 V和和5.3 A D240 V和和9.1 A【思路點撥】【思路點撥】解此題關(guān)鍵是變壓器輸出電壓調(diào)至

9、最大時對解此題關(guān)鍵是變壓器輸出電壓調(diào)至最大時對應(yīng)的副線圈匝數(shù)最多，即應(yīng)的副線圈匝數(shù)最多，即n21900匝匝【答案】【答案】B 跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練 例例2考點考點2有關(guān)遠距離輸電的計算有關(guān)遠距離輸電的計算 (2010高考浙江卷高考浙江卷)某水電站，用總電阻為某水電站，用總電阻為2.5 的輸電的輸電線輸電給線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是外的用戶，其輸出電功率是3106 kW，現(xiàn)用，現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則下列說法正確的是電壓輸電，則下列說法正確的是()A輸電線上輸送的電流大小為輸電線上輸送的電流大小為2.0105 AB輸電線上由電阻造成的損失電壓為輸電線上由電阻造成的損失電壓為15

10、 kVC若改用若改用5 kV電壓輸電電壓輸電,則輸電線上損失的功率為則輸電線上損失的功率為9108 kWD輸電線上損失的功率為輸電線上損失的功率為PU2/r，U為輸電電壓，為輸電電壓，r為輸電為輸電線的電阻線的電阻【答案】【答案】B技法提煉技法提煉思維升華思維升華易錯辨析易錯辨析理想變壓器的理想變壓器的“制約關(guān)系制約關(guān)系”【范例】【范例】在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正的電阻均不變隨著發(fā)電廠

11、輸出功率的增大，下列說法中正確的是確的是()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增大輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大錯因剖析錯因剖析錯解錯解1：不清楚升壓變壓器的輸入電壓由發(fā)電機本身決定，而：不清楚升壓變壓器的輸入電壓由發(fā)電機本身決定，而認為只要發(fā)電機功率變大，電壓就變大，而誤選認為只要發(fā)電機功率變大，電壓就變大，而誤選A.錯解錯解2：由于不能寫出輸電線上損耗的功率占總功率的比例的：由于不能寫出輸電線上損耗的功率占總功率的比例的表達式，而漏選表達式

12、，而漏選D.【答案】【答案】CD【真知灼見】【真知灼見】( (1) )理想變壓器的理想變壓器的“制約關(guān)系制約關(guān)系”的題目一般涉及的題目一般涉及變壓器的動態(tài)分析和遠距離輸電的電壓、功率分析計算，處理變壓器的動態(tài)分析和遠距離輸電的電壓、功率分析計算，處理此類問題的關(guān)鍵都是分清變量和不變量，弄清理想變壓器中各此類問題的關(guān)鍵都是分清變量和不變量，弄清理想變壓器中各物理量之間的聯(lián)系和相互制約的關(guān)系物理量之間的聯(lián)系和相互制約的關(guān)系.( (2) )本題屬于程序性比較強的題目，稍有不慎本題屬于程序性比較強的題目，稍有不慎,很容易出現(xiàn)錯誤，很容易出現(xiàn)錯誤，要想正確地求解本題，應(yīng)從輸出功率增大這一變化開始，得出要想正確地求解本題，應(yīng)從輸出功率增大這一變化開始，得出輸出電流增大這一關(guān)系，然后按照遠距離輸電的過程圖，由左輸出電流增大這一關(guān)系，然后按照遠距離輸電的過程圖，由左到右，逐步分析，減少失誤的機會到右，逐步分析，減少失誤的機會.