高二物理变压器电能的输送

1全方位教学辅导教案学科：物理任课教师：教务：授课时间：2012年3月17日星期六学生性别男年级高二总课时：小时第12次课教学内容变压器电能的输送重点难点变压器的工作原理输电过程的各物理量之间的关系教学目标1、知道变压器的工作原理2、知道输电的过程；知道什么是导线上的功率损耗和电压损耗；知道如何减小损耗。3、理解为什么远距离输电要用高压。教学过程课前检查与交流作业完成情况：交流与沟通针对性授课第一部分：变压器（一）变压器的工作原理1、工作原理：电磁感应现象——互感。2、能量关系：______能转化________能转化__________能。3、理想变压器：无漏磁、无内阻（不发热）。（二）变压器的四个重要关系1、磁通量关系：Φ1______Φ2（原制约副。即_____决定_______）磁通量的变化量关系：ΔΦ1____ΔΦ2磁通量的变化率关系：ΔΦ1/t1____ΔΦ2/t2(t1＝t2)频率关系：f1_____f22、功率关系:P1_____P2（副制约原：用多少给多少，不用不给.即_____决定_______）3、电压关系:U1/U2_____n1/n2（原制约副。即_____决定_______）证明：4、电流关系:I1/I2______n2/n1（副制约原。即_____决定_______）证明：2（三）相关知识1、变压器的分类：（1）升压变压器U1___U2,n1___n2（2）降压变压器U1___U2,n1___n22、原、副线圈哪一根较粗：____________________________________________（四）精选例题【例1】图18－17为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A．【例2】一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10的电阻。则()A．原、副线圈的电压之比是5:11B．原、副线圈的电流之比是5:11C．该交流电的周期是3x10-2SD．流过电阻的电流是10A【针对练习】一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。如图所示的理想变压器有两个副线圈，各自分别接有“6V，6W”和“12V，12W”的灯泡，在原线圈两端加上220V的交流电压时，两灯泡均正常发光，求：（1）两副线圈的匝数比n1∶n2（2）原线圈中的输入电流I【例3】如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表示数U0＝2V，则（1）原线圈的匝数是多少？（2）当s断开时，A2的示数I2＝5A，则A1的示数？（3）当s闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数将如何变化？nn1n2220V~6V，6W12V，12WA1A2VU1U2S3针对训练．(1)、(2)两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220伏的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110伏.若分别在c、d两端与g、h两端加上110伏的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为()A.220V,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0【例4】如图所示，一理想自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源,其电压有效值UAB=100V,R0=40欧，当滑片处于线圈的中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD=_____V,通过电阻R0的电流有效值为______A.三、小结1.关于变压器物理量的四对重要关系电流关系第二部分：电能的输送一．考点知识：（一）基本物理量1、两个变压器、四个线圈n1___n2、n3____n4、两根输电线合电阻R线=_______一个副级线圈（匝数n2）二个副级线圈（匝数n2、n3）制约关系磁通量关系功率关系电压关系4~n1n2n3I3L2L3L12、五个电压U1、U2、U3、U4和U线U1:U2=______U3:U4=_______U线=________3、三个回路电流I1I2I3I1：I2=_______I2：I3=_______第一回路:P1=U1I1第二回路:P1____P2P3____P4U线=I2R线=______P2___P3______P耗P耗=I22R线=（P32/U32）R线=_________第三回路：P:4=U4I3I3=U4/R用（二）减少输电线上功率损失的方法1．减小输电线的电阻R：①______________________②______________________③______________________2．减小输电电流I:①______________________②______________________采用____________________是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。【例1】如图所示，变压器的原线圈及各个副线圈的匝数比为n1：n2：n3=4：2：1。所连接的三个灯消耗的电功率相同，则通过每个灯的电流之比I1：I2：I3=，每个灯的电阻之比为R1：R2：R3=。【例2】发电机的端电压为220V，输出的电功率为44kW，输电线电阻为0.2Ω，（1）若不升压直接给用户输电，求用户得到的电压和电功率各是多少？（2）如果发电站用匝数比为1∶10的变压器将电压升高，经过同样的输电线后，再用匝数比为10∶1的变压器将电压降低供给用户，用户得到的电压和电功率各是多少？5【针对练习】一小型水力发电站水坝落差h=5m，流量q=1m3/s，发电机组总效率η=50％，机端输出电压350V．为了向离电站较远处的用户供电，采用先升压、再降压的办法．设输电线总电阻为1Ω，允许输电线电热损失功率为电站输出功率的4％，试计算升压变压器的匝数比（g=10m/s）。课堂检测综合练习题（一）变压器部分1．利用变压器不可能做到的是【】A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】A．负载电阻为0B．输出电流为0C．两端电压为0D．输出功率为03．下列正确说法是【】A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】A．电流频率比为2∶1B．功率比为2∶1C．电流比为2∶1D．电压之比为2∶165．理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】A．I2由I1决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不对6．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】A．90VB．0．4VC．6VD．0V7．如图18－21用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是：V1________，V2________，A1________，A2________，P________．8．一个理想变压器的原线圈接在220V的市电上向额定电压为1.8X104V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中的电流超过12mA时，熔丝熔断，求：（1）熔丝的熔断电流是多大？（2）当副线圈电路中的电流是10mA时，变压器的输入功率是多大？综合练习题（二）电能的输送部分1．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P=IU，应低电压小电流输电C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对73.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，交流电源的电动势E＝311sin100tV，电阻R＝88，电流表和电压表对电路的影响可忽略不计，则()A．A1的示数为0.10AB．V1的示数为311VC．A2的示数为0.75AD．V2的示数为44V4．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为250V，输电线的电阻为2Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．签字教研组长：教学主任：学生：教务老师：家长：老师课后评价下节课的计划：学生的状况、接受情况和配合程度：给家长的建议：TA-65