第二节变压器远距离输电演示文稿

第二节变压器远距离输电演示文稿当前第1页\共有53页\编于星期六\16点优选第二节变压器远距离输电当前第2页\共有53页\编于星期六\16点(1)主要构造：由_______、________和__________组成．(2)工作原理：电磁感应的_____现象．2．理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P入＝P出．原线圈副线圈闭合铁芯互感当前第3页\共有53页\编于星期六\16点降压升压当前第4页\共有53页\编于星期六\16点名师点拨：(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．当前第5页\共有53页\编于星期六\16点二、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＝___.I2RIR当前第6页\共有53页\编于星期六\16点减小功率损失和电压损失，都要求提高_________，减小输电电流．2．降低损耗的两个途径(1)一个途径是减小输电线的_____．由电阻定律R＝ρ可知，在输电距离一定的情况下，输电电压电阻当前第7页\共有53页\编于星期六\16点为减小电阻，应当用__________的金属材料制造输电线．此外，还要尽可能增加导线的__________．(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阻率小横截面积电流电压当前第8页\共有53页\编于星期六\16点3．远距离高压输电(如图13－2－2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当前第9页\共有53页\编于星期六\16点图13－2－2当前第10页\共有53页\编于星期六\16点要点透析直击高考一、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当前第11页\共有53页\编于星期六\16点基本关系电压关系原、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当前第12页\共有53页\编于星期六\16点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和匝数比决定当前第13页\共有53页\编于星期六\16点特别提醒：(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此为依据.(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.当前第14页\共有53页\编于星期六\16点即时应用1．(2011·高考新课标全国卷)如图13－2－3，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2，图13－2－3当前第15页\共有53页\编于星期六\16点副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；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(

)当前第16页\共有53页\编于星期六\16点当前第17页\共有53页\编于星期六\16点当前第18页\共有53页\编于星期六\16点二、理想变压器动态分析问题1．匝数比不变的情况如图13－2－4：图13－2－4当前第19页\共有53页\编于星期六\16点当前第20页\共有53页\编于星期六\16点2．负载电阻不变的情况如图13－2－5：图13－2－5当前第21页\共有53页\编于星期六\16点当前第22页\共有53页\编于星期六\16点3．分析动态问题的程序可表示为当前第23页\共有53页\编于星期六\16点即时应用2．(2010·高考天津卷)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，当前第24页\共有53页\编于星期六\16点导线电阻不计，如图13－2－6所示．当开关S闭合后(

)图13－2－6当前第25页\共有53页\编于星期六\16点A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变当前第26页\共有53页\编于星期六\16点当前第27页\共有53页\编于星期六\16点当前第28页\共有53页\编于星期六\16点三、关于高压输电问题的分析1．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．当前第29页\共有53页\编于星期六\16点2．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，还需考虑各种因素，依照不同的情况选择合适的输电电压．3．远距离高压输电的几个基本关系(以图13－2－7为例)：当前第30页\共有53页\编于星期六\16点图13－2－7当前第31页\共有53页\编于星期六\16点当前第32页\共有53页\编于星期六\16点当前第33页\共有53页\编于星期六\16点即时应用3．(2010·高考江苏卷)在如图13－2－8所示的远距离输电电路中，图13－2－8当前第34页\共有53页\编于星期六\16点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，下列说法中正确的有(

)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当前第35页\共有53页\编于星期六\16点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解析：选CD.对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1∶U2＝n1∶n2知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，故A选项不正确；当前第36页\共有53页\编于星期六\16点由P＝UI知，U不变,P增大,故I增大，使得输电线上的电压损耗ΔU＝I2R线增大，功率损耗ΔP＝IR线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B不正确，C正确；当前第37页\共有53页\编于星期六\16点当前第38页\共有53页\编于星期六\16点题型探究讲练互动(2012·温州十校联考)如图13－2－9所示，一理想变压器原线圈匝数为n1＝1000匝，副线圈匝数为n2＝200匝，变压器的工作原理例1图13－2－9当前第39页\共有53页\编于星期六\16点当前第40页\共有53页\编于星期六\16点D．变压器的输入功率是16W当前第41页\共有53页\编于星期六\16点由I2＝U2/R＝40/100A＝0.4A，得电流表A的示数为0.4A；由P1＝P2＝I2U2＝0.4×40W＝16W，故B、D正确．【答案】

BD当前第42页\共有53页\编于星期六\16点【规律总结】对理想变压器原、副线圈：(1)交流电频率相等．(2)磁通量及磁通量变化率相等，每匝产生的电动势相等．当前第43页\共有53页\编于星期六\16点(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)图13－2－10中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连,P为滑动头．理想变压器的动态分析例2图13－2－10当前第44页\共有53页\编于星期六\16点现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止．用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值)．当前第45页\共有53页\编于星期六\16点下列四个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是(

)图13－2－11当前第46页\共有53页\编于星期六\16点当前第47页\共有53页\编于星期六\16点【答案】BC当前第48页\共有53页\编于星期六\16点(2010·高考浙江卷)某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV电压输电，则下列说法正确的是(

)有关远距离输电的计算例3当前第49页\共有53页\编于星期六\16点A．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW当前第50页\共有53页\编于星期六\1