【优化方案】浙江省高考物理总复习 第10章第二节 变压器 远距离输电课件 大纲人教

第二节变压器远距离输电

课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第二节变压器远距离输电基础知识梳理基础知识梳理一、变压器原理1．构造和原理(如图10－2－1所示)(1)主要构造：由_______、_______和___________组成．(2)工作原理：电磁感应的_______现象．原线圈副线圈闭合铁芯互感图10－2－1降压升压特别提示：(1)变压器不能改变直流电压．(2)细线绕制的线圈为高压线圈，粗线绕制的线圈为低压线圈．二、远距离输电1．电路损失(1)功率损失：设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP＝_____.(2)电压损失：ΔU＝_____.减小功率损失和电压损失，都要求提高_________，减小输电电流．I2RIR输电电压电阻电阻率小横截面积(2)另一个途径是减小输电导线中的_____，由P＝IU可知，当输送功率一定时，提高_____可以减小输电电流．电流电压3．远距离高压输电(如图10－2－2所示)由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需用___________升压到几百千伏后再向远距离送电，到达用电区再用___________降到所需的电压．升压变压器降压变压器图10－2－2课堂互动讲练一、理想变压器及其原、副线圈基本量的关系理想变压器①没有能量损失(铜损、铁损)

②没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈，电流和匝数成反比多个副线圈，由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定特别提醒：(1)理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点，电流关系的推导应该以其为依据．(2)变压器的以上关系都是根据口字型的变压器推出的．如果变压器不是“口”字型时，应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系．即时应应用(即时突突破，，小试试牛刀刀)1.(2011年杭州州调研研)对于理理想变变压器器，下下列说说法中中正确确的是是()A．原线线圈的的输入入功率率随着着副线线圈的的输出出功率率增大大而增增大B．原线线圈的的输入入电流流随着着副线线圈的的输出出电流流增大大而增增大C．原线线圈的的电压压不随随副线线圈的的输出出电流流变化化而变变化D．当副副线圈圈的电电流为为零时时，原原线圈圈的电电压也也为零零答案：：ABC二、理理想变变压器器动态态分析析问题题1．匝数数比不不变的的情况况图10－2－32．负载载电阻阻不变变的情情况图10－2－43．分析析动态态问题题的思思路程程序可可表示示为即时应应用(即时突突破，，小试试牛刀刀)2.(2010年高考考天津津理综综卷)为探探究究理理想想变变压压器器原原、、副副线线圈圈电电压压、、电电流流的的关关系系，，将将原原线线圈圈接接到到电电压压有有效效值值不不变变的的正正弦弦交交流流电电源源上上，，副副线线圈圈连连接接相相同同的的灯灯泡泡L1、L2，电电路路中中分分别别接接了了理理想想交交流流电电压压表表V1、V2和理理想想交交流流电电流流表表A1、A2，导导线线电电阻阻不不计计，，如如图图10－2－5所示示．．当当开开关关S闭合合后后()图10－2－5A．A1示数数变变大大，，A1与A2示数数的的比比值值不不变变B．A1示数数变变大大，，A1与A2示数数的的比比值值变变大大C．V2示数数变变小小，，V1与V2示数数的的比比值值变变大大D．V2示数数不不变变，，V1与V2示数数的的比比值值不不变变三、、关关于于远远距距离离输输电电问问题题的的分分析析1．远远距距离离输输电电的的处处理理思思路路对高高压压输输电电问问题题，，应应按按“发电电机机→升压压变变压压器器→远距距离离输输电电线线→降压压变变压压器器→用电电器器”这样样的的顺顺序序，，或或从从“用电器”倒推到“发电机”一步一步步进行分分析．2．远距离离高压输输电的几几个基本本关系(以图10－2－6为例)：图10－2－6即时应用用(即时突破破，小试试牛刀)3.(2010年高考江江苏卷)在如图10－2－7所示的远远距离输输电电路路中，升升压变压压器和降降压变压压器均为为理想变变压器，，发电厂厂的输出出电压和和输电线线的电阻阻均不变变．随着着发电厂厂输出功功率的增增大，下下列说法法中正确确的有()图10－2－7A．升压变变压器的的输出电电压增大大B．降压变变压器的的输出电电压增大大C．输电线线上损耗耗的功率率增大D．输电线线上损耗耗的功率率占总功功率的比比例增大大解析：选CD.对升压(或降压)变压器而而言，由由变压器器电压比比U1∶U2＝n1∶n2知，输入入电压不不变，匝匝数不变变，输出出电压不不变，故故A选项不正确；；由P＝UI知，U不变，P增大，故I增大，使得输输电线上的电电压损耗ΔU＝I2R线增大，功率损损耗ΔP＝IR线增大，所以降降压变压器上上的输入电压压减小，经典题型探究题型一变压器的工作原理例1图10－2－8【答案】BD【规律总结】对理想变压器器原、副线圈圈：(1)交流电频率相相等．(2)磁通量及磁通通量变化率相相等，每匝产产生的电动势势相等．(2010年高考大纲全全国卷Ⅱ)图10－2－9中为一理想变变压器，其原原线圈与一电电压有效值不不变的交流电电源相连，P为滑动头．现现令P从均匀密绕的的副线圈最底底端开始，沿沿副线圈匀速速上滑，直至至白炽灯泡L两端的电压等等于其额定电电压为止．用用I1表示流过原线线圈的电流，，I2表示流过灯泡泡的电流，U2表示灯泡两端端的电压，N2表示灯泡消耗耗的电功率(这里的电流、、电压均指有有效值；电功功率指平均值值)．下列四个图图中，能够正正确反映相应应物理量的变变化趋势的是是()题型二理想变压器的动态分析例2图10－2－9图10－2－10【答案】BC(2010年高考浙江理理综卷)某水电站，用用总电阻为2.5Ω的输电线输电电给500km外的用户，其其输出电功率率是3×106kW，现用500kV电压输电，则则下列说法正正确的是()A．输电线上输输送的电流大大小为2.0×105AB．输电线上由由电阻造成的的损失电压为为15kVC．若改用5kV电压输电，则则输电线上损损失的功率为为9×108kWD．输电