【精品课件】2016-2017学年高中物理沪科版课件 选修3-2 第3章 电能的输送与变压器 章末分

上一页返回首页下一页巩固层提升层拓展层章末综合测评章末分层突破上一页返回首页下一页[自我校对]①②③④⑤⑥P送UI线R线I线U损n1n2n2n1U2I2＋U3I3上一页返回首页下一页理想变压器问题1.电压思路理想变压器的输入电压U1，输出电压U2与原、副线圈匝数之间关系：U1U2＝n1n2.2.功率思路理想变压器的输入，输出功率关系为：P入＝P出，即P1＝P2；当变压器有多个副绕组时：P1＝P2＋P3＋….上一页返回首页下一页3.电流思路由I＝P/U知，对只有一个副绕组的变压器有：I1∶I2＝n2∶n1；当变压器有多个副绕组时：n1I1＝n2I2＋n3I3＋….4.制约思路(变压器动态问题)(1)电压制约：当变压器原、副线圈匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2＝n2U1/n1，可简述为“原制约副”.(2)电流制约：当变压器、原副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的输入电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1，可简述为“副制约原”.上一页返回首页下一页(3)负载制约：①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及输出电压U2决定，I2＝P2/U2.5.原理思路变压器原线圈中磁通量发生变化，铁心中ΔΦ/Δt相等，即ΔΦ1Δt＝ΔΦ2Δt.此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不适用于稳定或恒定电流的情况.上一页返回首页下一页(多选)(2014·山东高考)如图3­1，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A.以下判断正确的是()图3­1上一页返回首页下一页A.变压器输入功率为484WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2AD.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3上一页返回首页下一页【解析】变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60W＝132W，选项A错误；由U1U2＝n1n2得n1n2＝U1U2＝22060＝113，选项D正确；由I1I2＝n2n1得I1＝n2n1I2＝311×2.2A＝0.6A，选项B正确；根据I＝Im2得副线圈上的电流的最大值I2m＝2I2＝2.22A，选项C错误.【答案】BD上一页返回首页下一页远距离高压输电1.输电示意图(如图3­2)图3­2上一页返回首页下一页图3­22.正确理解几个基本关系(1)功率关系：P1＝P2，P2＝P损＋P3，P3＝P4.(2)电压关系：U1U2＝n1n2，U2＝U线＋U3，U3U4＝n3n4.(3)电流关系：I1I2＝n2n1，I2＝I线＝I3，I3I4＝n4n3.(4)输电电流：I线＝P2U2＝P3U3＝U线R线.上一页返回首页下一页(5)输电导线上损耗的电功率：P损＝P2－P3＝I2线R线＝U2线R线＝U线I线.(6)输电导线上的电压损失：U线＝I线·R线＝U2－U3.上一页返回首页下一页如图3­3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈输入电压U1＝1410sin100πt(V)，副线圈通过电阻r＝1Ω的输电线对用户供电，则用户处最多接多少盏“220V40W”的电灯可保证正常发光？图3­3上一页返回首页下一页【解析】由题意知原线圈的输入电压为U1＝Um2＝14102V≈1000V根据原、副线圈的匝数比得副线圈的电压为U2＝n2n1U1＝14×1000V＝250V用电器正常工作电压U用＝220V，则线路损失电压为ΔU＝U2－U用＝250V－220V＝30V输电线上的电流为I＝ΔUr＝301A＝30A上一页返回首页下一页每只灯泡的正常工作电流为I额＝P额U额＝40220A＝211A用户最多可接电灯的盏数为n＝II额＝30211盏＝165盏.【答案】165盏上一页返回首页下一页1解答理想变压器问题离不开三个关系：电压关系、电流关系、功率关系，在输入电压不变的情况下，输入电流、输入功率随负载的变化而变化.2远距离高压输电问题中，损耗功率产生在高压输电线上，一般不计变压器上的功率损失.上一页返回首页下一页1.(多选)如图3­4所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u＝202sin20πt(V)，则()图3­4A.交流电压表的示数为202VB.副线圈输出交流电的频率为10HzC.电阻R上消耗的电功率为2kWD.原线圈中电流的最大值为100A上一页返回首页下一页【解析】交流电压表的示数为交流电电压的有效值，应为20V，选项A错误；原线圈交流电的频率为10Hz，变压器不改变交流电的频率，故选项B正确；副线圈两端的电压有效值为U2＝n2n1U1＝200V，则P＝U22R＝U2I2＝U1I1，解得P＝2000W，选项C正确；I1＝100A，原线圈中电流的最大值为1002A，选项D错误.【答案】BC上一页返回首页下一页2.(多选)(2015·海南高考)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R＝11R0，是理想电压表；现将负载电阻的阻值减小为R＝5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，则()图3­5上一页返回首页下一页A.此时原线圈两端电压的最大值约为34VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48V上一页返回首页下一页【解析】电压表测的是电阻R两端的电压，根据U2＝I2(R0＋R)得U2＝6.0V.由U1U2＝n1n2得U1＝24V，由于电压表的读数为有效值，故变压器原线圈两端的电压的有效值为24V，其最大值Um＝2U1≈34V，A正确，B错误；由于变压器输入电流不变，所以副线圈电流也不变，负载电阻总阻值原为12R0，现为6R0，因此原电压应是现在的两倍，故原线圈两端原来的电压有效值约为48V，D正确，C错误.所以选A、D.【答案】AD上一页返回首页下一页3.(多选)(2014·广东高考)如图3­6所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()图3­6A.P向下滑动时，灯L变亮B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大上一页返回首页下一页【解析】由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯L亮度不随P的滑动改变，故选项A错误，选项B正确；P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R总减小，由I2＝U2R总知，通过副线圈的电流I2增大，输出功率P2＝U2I2增大，再由I1I2＝n2n1知输入电流I1也增大，故选项C错误，D正确.【答案】BD上一页返回首页下一页4.(2014·江苏高考)远距离输电的原理图如图3­7所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()【导学号：72000085】图3­7A.I1I2＝n1n2B.I2＝U2RC.I1U1＝I22RD.I1U1＝I2U2上一页返回首页下一页【解析】根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、I1I2＝n2n1.U2不是加在R两端的电压，故I2≠U2R，而I1U1等于R上消耗的功率I22R与下一级变压器的输入功率之和.选项D正确.【答案】D上一页返回首页下一页5.如图3­8所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为()图3­8A.1∶22UB.1∶24UC.2∶14UD.2∶12U上一页返回首页下一页【解析】设灯泡正常发光时的电流为I，则I1＝I，I2＝2I.由n1n2＝I2I1得n1n2＝21.由U1′U2＝n1n2得U1′＝n1n2U2＝2U.故U1＝4U，C正确.【答案】C上一页返回首页下一页我还有这些不足：(1)________________________________________________________(2)________________________________________________________我的课下提升方案：(1)________________________________________________________(2)________________________________________________________上一页返回首页下一页章末综合测评（三）点击图标进入…