《(通用版)2018-2019版高中物理 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(yuǎn)距離輸電課件 滬科版選修3-2.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2018-2019版高中物理 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(yuǎn)距離輸電課件 滬科版選修3-2.ppt(24頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、微型專題5變壓器的動態(tài)分析遠(yuǎn)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(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測 當(dāng)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(dāng)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(jìn)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(fù)載電阻變化而變化的情況,進(jìn)行動態(tài)分析的順序是RI2P出P入I1. (2)負(fù)載電阻不
2、變,分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況,進(jìn)行動態(tài)分析的順序是n1、n2U2I2P出P入I1.,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1,A.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1如圖2所示,用一理想變壓器給負(fù)載供電,變
3、壓器輸入端的電壓不變,開始時開關(guān)S是斷開的.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2,A.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(fù)載電阻R負(fù)決定;電流表A1
4、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(fù)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(xiàng)為B.,解決遠(yuǎn)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(yuǎn)距離高壓輸電問題,圖3,2.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
5、,(2)理想降壓變壓器聯(lián)系回路2和回路3,3.掌握一個定律 根據(jù)能量守恒定律得P2PP3.,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(jī)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15.625 6 000 V,答案,解析,因?yàn)閁U2U3I2R線 所以U3U2I2R線6 0
6、00 V.,針對訓(xùn)練2(多選)如圖5為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變,且n1n2n4n3.當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時,A.U1U2U4U3 B.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(jī)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(jī)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(jī)的輸出功率與輸電線上損失
7、的功率之差,故D錯誤.,達(dá)標(biāo)檢測,1.(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(fù)載電阻R的阻值增大 D.負(fù)載電阻R的阻值減小,答案,1,2,3,,,圖6,解析,1,2,3,分析可得選項(xiàng)B、D正確.,2.(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
8、.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7,1,2,3,,,,解析,解析由于理想變壓器輸入電壓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(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確.,1,2,3,3.(遠(yuǎn)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(jī)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;,1,2,3,,圖8,答案,解析,答案見解析圖,解析如圖所示,(2)求用戶得到的電功率;,1,2,3,,答案,解析,答案96 kW,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.,1,2,3,答案,解析,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,1,2,3,