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文档简介
高中物理解题模型高中物理
一轮复习交变电流(9/9)高中物理
一轮复习交变电流(9/9)1产生和描述2图像问题3“四值”问题4LC振荡电路5变压器基础6多匝副线圈7原线圈含电阻8变压器动态分析9远距离输电相关知识:交变电流
—远距离输电1.远距离输电实际问题:r输电线输电线电厂用户U送UI①输电线功率损失:②输电线电压损失:2.解决问题思路:①减小输电线电阻(增加输电导线横截面积,减小导线材料电阻率);②提高输送电压U送(先升压后降压,高压输电);相关知识:交变电流
—远距离输电3.远距离输电示意图:相关知识:交变电流
—远距离输电4.远距离输电各级线圈关系:U1U4U2U3RI2F
rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4功率关系:电压关系:电流关系:输电线功率损失:输电线电压损失:相关知识:交变电流
—远距离输电5.等效电源及等效电阻处理法:U1U4U2U3RI2F
R线I1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4r等效电源:等效电阻:电压关系:功率关系:【例题1】某个小水电站发电机的输出功率为P1=100kW,发电机的电压为U1=250V。通过升压变压器升压后发电向远处输电,输电线的双线总电阻为R=10Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。要求输电效率(即用户得到的功率与发电机发出的功率之比)达到96%,也就是说在输电线上损失的功率控制在4kW、用户得到的功率为96kW。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算:①画出远距离输电模型图;②升压变压器输入的电流为多少?输电线上通过的电流是多少?③从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端,输电线损失电压为多少?④两个变压器的匝数比各应等于多少?⑤如果用户增加用电设备(俗称“负载”)从而提高用电功率,而发电机也通过调整工作状态使U1不变而输入功率增大满足了用户需求,试分析此时输电效率是提高还是减小。总结:1.熟记远距离输电模型图;2.常规求解的核心是中间的输电电路,求解输电线电流是解题关键;①输电模型图:②③④⑤交变电流
—远距离输电【例题2】如图所示为远距离输电的原理图,降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。电表均为理想电表,变压器均为理想变压器,则:①若发电机输出电功率P不变,升压变压器的输出电压为U,输电线的总电阻为R线,则输电线上的电流为多少;②若发电机输出电压不变,R变发生变化,电压表V的示数变化⊿U,电流表A的示数变化⊿I,∣⊿U/⊿I∣=k,则两变压器间输电线的总电阻R线等于多少?③若发电机输出电压不变,输电线的总电阻为R线,当要R变为多少时,R变的功率最大。总结:1.等效电阻常把后级电路等效到前级电路,等效电源常把前级电路等效到后级电路;2.多条回路简化为一条回路;①交变电流
—远距离输电②方法一:等效电阻方法二:等效电源③方法一:等效电阻方法二:等效电源【例题3】(1)如图所示为远距离输电示意图,其中T1、T2为理想变压器,输电线电阻可等效为电阻r,灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变,滑片P位置不变,当开关S断开时,灯L1正常发光.说法正确的()A.仅闭合开关S,灯L1会变亮B.仅闭合开关S,r消耗的功率会变大C.仅将滑片P下移,r消耗功率会变小D.仅将滑片P上移,电流表示数会变大总结:1.远距离输电:先升压后降压,有效减小电功率损失及电压损失;2.等效电阻为解题关键方法;(2)如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n1=n4<n2=n3,四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R,A1、A2为相同的理想交流电流表,L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻RL>2R,忽略灯丝电阻随温度的变化,当A、B端接入低压交流电源时()A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压交变电流
—远距离输电BD【例题4】(1)如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为m,降压变压器的变压比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化,使电压表V2的示数减小了⊿U,则下列判断正确的是()A.电流表A2的示数减小了⊿U/R
B.电流表A1的示数增大了n⊿U/RC.电压表V1的示数不变 D.输电线损失的功率增加了(n⊿U/R)2R总结:求解⊿U/⊿I分三步:第一步利用等效电阻简化电路;第二部闭合电路欧姆定律;第三部利用匝数比替换电压及电流;(2)如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器T1,降压变压器T2;均为理想变压器。T1、T2的原、副线圈匝数比分别为k1、k2,用户端负载为可变电阻R,a、b端输入电压保持不变,当负载电阻R变小,理想电压表V的示数变化的绝对值为时⊿U,理想电流表A的示数变化的绝对值为⊿I,则此过程中()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.输电线的电阻大小为k22⊿U/⊿I
D.输电线的电阻大小为k1k2⊿U/⊿I交变电流
—远距离输电BCBC例题1例题2例题3例题4交变电流
—远距离输电【例题1】某个小水电站发电机的输出功率为P1=100kW,发电机的电压为U1=250V。通过升压变压器升压后发电向远处输电,输电线的双线总电阻为R=10Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。要求输电效率(即用户得到的功率与发电机发出的功率之比)达到96%,也就是说在输电线上损失的功率控制在4kW、用户得到的功率为96kW。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算:①画出远距离输电模型图;②升压变压器输入的电流为多少?输电线上通过的电流是多少?③从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端,输电线损失电压为多少?④两个变压器的匝数比各应等于多少?⑤如果用户增加用电设备(俗称“负载”)从而提高用电功率,而发电机也通过调整工作状态使U1不变而输入功率增大满足了用户需求,试分析此时输电效率是提高还是减小。①输电模型图:②③④⑤例题1例题2例题3例题4交变电流
—远距离输电【例题2】如图所示为远距离输电的原理图,降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。电表均为理想电表,变压器均为理想变压器,则:①若发电机输出电功率P不变,升压变压器的输出电压为U,输电线的总电阻为R线,则输电线上的电流为多少;②若发电机输出电压不变,R变发生变化,电压表V的示数变化⊿U,电流表A的示数变化⊿I,∣⊿U/⊿I∣=k,则两变压器间输电线的总电阻R线等于多少?③若发电机输出电压不变,输电线的总电阻为R线,当要R变为多少时,R变的功率最大。①②③方法一:等效电阻方法二:等效电源方法一:等效电阻方法二:等效电源例题1例题2例题3例题4交变电流
—远距离输电【例题3】(1)如图所示为远距离输电示意图,其中T1、T2为理想变压器,输电线电阻可等效为电阻r,灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变,滑片P位置不变,当开关S断开时,灯L1正常发光.说法正确的()A.仅闭合开关S,灯L1会变亮B.仅闭合开关S,r消耗的功率会变大C.仅将滑片P下移,r消耗功率会变小D.仅将滑片P上移,电流表示数会变大(2)如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n1=n4<n2=n3,四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R,A1、A2为相同的理想交流电流表,L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻RL>2R,忽略灯丝电阻随温度的变化,当A、B端接入低压交流电源时()A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压BD例题1例题2例题3例题4交变电流
—远距离输电【例题4】(1)如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为m,降压变压器的变压比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化,使电压表V2的示数减小了⊿U,则下列判断正确的是()A.电流表A2的示数减小了⊿U/R
B.电流表A1的示数增大了n⊿U/RC.电压表V1的示数不变 D.输电线损失的功率增加了(n⊿U/R)2R(2)如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器T1,降压变压器T2;均为理想变压器。T1、T2的原、副线圈匝数比分别为k1、k2,用户端负载为可变电阻R,a、b端输入电压保持不变,当负载电阻R变小,理想电压表V的示数变化的绝对值为时⊿U,理想电流表A的示数变化的绝对值为⊿I,则此过程中()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.输电线的电阻大小为k22⊿U/⊿I
D.输电线的电阻大小为k1k2⊿U/⊿IBCBC本节重点:交变电流
—远距离输电1.
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