《(通用)高中物理 第3章 電能的輸送與變壓器 微型專題5 變壓器的動態(tài)分析 遠距離輸電課件 滬科選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用)高中物理 第3章 電能的輸送與變壓器 微型專題5 變壓器的動態(tài)分析 遠距離輸電課件 滬科選修3-2(24頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、微型專題5變壓器的動態(tài)分析遠距離輸電第3章電能的輸送與變壓器內(nèi)容索引知識探究新知探究 點點落實達標檢測當堂檢測 鞏固反饋知識探究1.電壓、電流、功率的制約關(guān)系一、理想變壓器的動態(tài)分析(2)功率制約:P出決定P入,P出增大,P入增大;P出減小,P入減??;P出為0,P入為0.(3)電流制約:當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 一定,且輸入電壓U1確定時,副線圈中的輸出電流I2決定原線圈中的電流I1,即I1 .2.對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種常見情況:(1)原、副線圈匝數(shù)比不變,分析各物理量隨負載電阻變化而變化的情況,進行動態(tài)分析的順序是RI2P出P入I1.(2)負載電阻不變,分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而
2、變化的情況,進行動態(tài)分析的順序是n1、n2U2I2P出P入I1.例例1(多選)如圖1所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑動觸頭.在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電,則圖1A.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變大B.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變小C.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變大D.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變小答案解析針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1如圖2所示,用一理想變壓器給負載供電,變壓器輸入端的電壓不變,開始時開關(guān)S是斷開的.
3、現(xiàn)將開關(guān)S閉合,則圖中所有交流電表的示數(shù)以及輸入功率的變化情況是圖2A.V1、V2的示數(shù)不變,A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減小,P入增大B.V1、V2的示數(shù)不變,A1、A2的示數(shù)增大,P入增大C.V1、V2的示數(shù)不變,A1、A2的示數(shù)減小,P入減小D.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)增大,A1的示數(shù)減小,A2的示數(shù)增大,P入減小答案解析解析解析電壓表V1的示數(shù)由輸入電壓決定;電壓表V2的示數(shù)由輸入電壓U1(大小等于電壓表V1的示數(shù))和匝數(shù)比 決定;電流表A2的示數(shù)即I2由輸出電壓U2(大小等于電壓表V2的示數(shù))和負載電阻R負決定;電流表A1的示數(shù)即I1由變壓器的匝數(shù)比和輸出電流I2決定;P入隨P出而變
4、化,由P出決定.因輸入電壓不變,所以電壓表V1的示數(shù)不變;據(jù)公式U2,可知U2也不變,即電壓表V2的示數(shù)不變;又據(jù)I2 知,S閉合后R負減小,故I2增大,電流表A2的示數(shù)增大;輸入電流I1隨輸出電流I2的增大而增大,故電流表A1的示數(shù)增大;因P出U2I2,故P出增大;P入隨P出變化,故P入也增大;可見本題的正確選項為B.解決遠距離輸電問題時,需要畫輸電的電路圖,理清三個回路,抓住兩個聯(lián)系,掌握一個定律.1.畫圖、理清三個回路(如圖3所示)二、遠距離高壓輸電問題圖32.抓住兩個聯(lián)系(1)理想升壓變壓器聯(lián)系回路1和回路2(2)理想降壓變壓器聯(lián)系回路2和回路33.掌握一個定律根據(jù)能量守恒定律得P2P
5、P3.例例2如圖4所示,發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶(升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器),若發(fā)電機的輸出功率是100 kW,輸出電壓是250 V,升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為125.圖4(1)求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流;答案答案6 250 V16 A答案解析(2)若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸入功率的4%,求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓.答案答案15.625 6 000 V答案解析因為UU2U3I2R線所以U3U2I2R線6 000 V.針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2(多選)如圖5為遠距離輸電示意圖,發(fā)電機的輸出電壓U1和輸電線的電阻、
6、理想變壓器匝數(shù)均不變,且n1n2n4n3.當用戶用電器的總電阻減小時A.U1U2U4U3B.用戶的電壓U4增加C.輸電線上的損失功率增大D.用戶消耗的功率等于發(fā)電機的輸出功率答案解析圖5用戶用電器總電阻減小,則電流增大,所以輸電線上的電流增大,根據(jù)P損I2r知,輸電線上損耗的功率增大,根據(jù)UIr知,輸電線上的電壓損失變大,發(fā)電機的輸出電壓不變,則升壓變壓器的輸出電壓不變,降壓變壓器的輸入電壓變小,用戶的電壓U4減小,故B錯誤,C正確.用戶消耗的功率等于發(fā)電機的輸出功率與輸電線上損失的功率之差,故D錯誤.達標檢測1.(理想變壓器動態(tài)分析理想變壓器動態(tài)分析)(多選)如圖6所示,某理想變壓器的原、副
7、線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié),原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電,在其他條件不變的情況下,為了使變壓器輸入功率增大,可使A.原線圈匝數(shù)n1增加 B.副線圈匝數(shù)n2增加C.負載電阻R的阻值增大 D.負載電阻R的阻值減小答案123圖6解析123分析可得選項B、D正確.2.(理想變壓器動態(tài)分析理想變壓器動態(tài)分析)(多選)如圖7所示的電路中,P為滑動變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合開關(guān)S,下列說法正確的是A.P向下滑動時,燈L變亮B.P向下滑動時,變壓器的輸出電壓不變C.P向上滑動時,變壓器的輸入電流變小D.P向上滑動時,變壓器的輸出功率變大答案圖7123解析解析解析由于理想變壓器輸入
8、電壓U1不變,原、副線圈匝數(shù)不變,所以輸出電壓U2也不變,燈L的亮度不隨P的滑動而改變,故選項A錯誤,選項B正確.1233.(遠距離高壓輸電問題遠距離高壓輸電問題)風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保能源,近年來得到了快速發(fā)展,如圖8所示的風(fēng)車陣中發(fā)電機輸出功率為100 kW,輸出電壓是250 V,用戶需要的電壓是220 V,輸電線總電阻為10.若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%.(1)畫出此輸電線路的示意圖;123圖8答案解析答案答案見解析圖解析解析如圖所示(2)求用戶得到的電功率;123答案解析答案答案96 kW解析解析輸電線損失的功率P損P4%100 kW4%4 kW.用戶得到的電功率P用PP損96 kW.(3)求在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比.123答案解析答案答案12024011升壓變壓器輸出電壓升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比:電壓損失U損I2R線2010 V200 V.降壓變壓器原線圈兩端電壓U3U2U損4 800 V.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比123