《2022年高三物理復(fù)習(xí) 第10章 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高三物理復(fù)習(xí) 第10章 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電學(xué)案（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三物理復(fù)習(xí) 第10章 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電學(xué)案一、概念規(guī)律題組1理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2101，原線圈兩端接通交流電源，則()A原、副線圈中電流頻率之比f(wàn)1f2101B原、副線圈兩端電壓之比為U1U2101C原、副線圈內(nèi)交變電流之比I1I2110D變壓器輸入和輸出功率之比P1P21012遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，在輸送電功率不變的條件下()A只有增大導(dǎo)線的電阻，才能減小電流，提高輸電效率B提高輸電電壓，能減小電流，提高輸電效率C提高輸電電壓勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上的能量損耗D提高輸電電壓勢(shì)必增大輸電導(dǎo)線上的電流圖13如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為201，原線圈接正弦交流電源，副
2、線圈接入“220 V，60 W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，則()A電流表的示數(shù)為 AB電源輸出功率為1 200 WC電流表的示數(shù)為 AD原線圈端電壓為11 V二、思想方法題組4某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導(dǎo)線的總電阻為R.則下列說(shuō)法正確的是()A輸電線上的電流IB輸電線上的電流IC輸電線上損失的功率P()2RD輸電線上損失的功率P圖25如圖2所示，理想變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線等效電阻為R.開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)當(dāng)S接通時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()A副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大C通過(guò)
3、燈泡L1的電流減小D原線圈中的電流增大一、理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系基本關(guān)系功率關(guān)系P入P出電壓關(guān)系，與負(fù)載情況、副線圈個(gè)數(shù)的多少無(wú)關(guān)電流關(guān)系只有一個(gè)副線圈時(shí)，；多個(gè)副線圈時(shí)，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系頻率關(guān)系原、副線圈中交流電的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈的電壓U2由原線圈的電壓U1和匝數(shù)比決定功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定【例1】 (xx廣東19)圖3(a)左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R55 ，、為理想電流表和理想電壓表，若原線圈接入如圖3(b)所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110 V，下
4、列表述正確的是()(a)(b) 圖3A電流表的示數(shù)為2 AB原、副線圈匝數(shù)比為12C電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D原線圈中交變電壓的頻率為100 Hz規(guī)范思維二、變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題此類(lèi)問(wèn)題大致有兩種情況：一是負(fù)載電阻不變，原、副線圈的電壓(U1、U2)、電流(I1、I2)、輸入功率、輸出功率隨匝數(shù)比變化而變化的情況；另一類(lèi)是匝數(shù)比不變，上述各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況根據(jù)題意分清變量與不變量，要明確變量之間的相互制約關(guān)系，這是處理此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的思路程序可表示為：【例2】 如圖4所示，T為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線ab和cd的電阻不可忽略，其余輸電線電阻可不計(jì)，則當(dāng)開(kāi)關(guān)
5、S閉合時(shí)()圖4A交流電壓表V2和V3的示數(shù)一定都變小B交流電壓表V3的示數(shù)變小C交流電流表A1、A2和A3的示數(shù)一定變大D只有A1的示數(shù)變大規(guī)范思維三、輸電電路的基本分析圖51如圖5所示，發(fā)電站的輸出電功率為P，輸出電壓為U，用戶得到的電功率為P，電壓為U，則輸電電流為I.2輸電導(dǎo)線損失的電壓：U線UUIR線3輸電導(dǎo)線上損失的電功率PPPI2R線()2R線.4減少電能損失的基本途徑：根據(jù)公式PI2R線()2R線可知有兩個(gè)基本途徑：減小輸電線電阻，如加大輸電導(dǎo)線的橫截面積，采用電阻率小的材料等；高壓輸電，在輸送功率一定的條件下，提高電壓，減小輸送電流【例3】 (xx浙江理綜17)某水電站，用總
6、電阻為2.5 的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是3106 kW，現(xiàn)用500 kV的電壓輸電，則下列說(shuō)法正確的是()A輸電線上輸送的電流大小為2.0105 AB輸電線上由電阻造成的電壓損失為15 kVC若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108 kWD輸電線上損失的功率為PU2/r，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻規(guī)范思維四、遠(yuǎn)距離高壓輸電問(wèn)題的分析1遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以圖6為例)圖6(1)功率關(guān)系P1P2，P3P4，P2P線P3(2)電壓、電流關(guān)系，U2U線U3I2I3I線(3)輸電電流：I線(4)輸電導(dǎo)線上損失的電功率P線U線I線IR線()2R線2關(guān)于遠(yuǎn)
7、距離輸電問(wèn)題的處理思路常見(jiàn)問(wèn)題有兩類(lèi)：一類(lèi)是按發(fā)電機(jī)升壓輸電線降壓用電器的順序分析或按用電器到發(fā)電機(jī)的順序分析；還有一類(lèi)常見(jiàn)的是從中間突破的題目，即由輸電線上的功率損失求出輸電線上的電流，也就是流過(guò)升壓變壓器副線圈和降壓變壓器原線圈的電流，再由理想變壓器的工作原理推斷發(fā)電和用電的問(wèn)題【例4】 某小型發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出交流電壓為500 V，輸出電功率為50 kW，如果用電阻為3 的輸電線向遠(yuǎn)處用戶送電，這時(shí)用戶獲得的電壓和電功率是多少？假如，要求輸電線上損失的電功率是輸送功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一個(gè)升壓變壓器，到達(dá)用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供用戶使用，不考慮變壓器的能量損失，這兩個(gè)
8、變壓器原、副線圈的匝數(shù)比各是多少？規(guī)范思維針對(duì)訓(xùn)練(xx山東理綜19)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖7所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)要使額定電壓為220 V的用電器正常工作，則()圖7A.B.3106 kW，表明電能將在線路上損耗完，則輸電線上損失的功率為3106 kW，C錯(cuò)；D項(xiàng)中輸電線上損失的功率PU2/r，U應(yīng)為輸電線上損耗的電壓，而不是輸電電壓，D錯(cuò)規(guī)范思維解此類(lèi)題目，要注意公式中各量的一一對(duì)應(yīng)，如輸電線上功率損失PI2RR中，U為輸送電壓，P中，U為線路上損
9、失的電壓；對(duì)于本題還要考慮實(shí)際情況例4 200 V2104 W11049722解析用500 V電壓送電時(shí)示意圖如圖所示，輸電線上的電流I0P/U050103/500 A100 A.用戶獲得電壓U1U0I0R(5001003) V200 V；用戶獲得的電功率P1I0U12104 W.改用高壓輸送時(shí)，示意圖如下圖所示，要求P損0.6%P，即P損501030.6% W300 W.輸電電流I A10 A.發(fā)電站升壓后輸電電壓U V5 000 V，升壓變壓器匝數(shù)比n1/n2U0/U500/5 0001/10.輸電線上損失的電壓UIR103 V30 V，降壓變壓器的輸入電壓U2UU(5 00030) V4
10、 970 V，降壓變壓器的匝數(shù)比.規(guī)范思維分析此類(lèi)問(wèn)題，先畫(huà)出輸電線路圖，然后以變壓器為界，分成幾個(gè)獨(dú)立的閉合回路，應(yīng)用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及電功、電功率有關(guān)公式分析各個(gè)回路的電流、電壓和功率關(guān)系各獨(dú)立回路之間可通過(guò)變壓器的及功率P入P出等聯(lián)系起來(lái)針對(duì)訓(xùn)練AD思想方法總結(jié)1對(duì)于理想變壓器記住四點(diǎn)(1)原線圈的輸入功率由副線圈的輸出功率決定(2)電壓表、電流表的讀數(shù)均為交流電的有效值(3)原、副線圈上交流電的周期與頻率是相同的(4)原、副線圈的電壓、電流與原、副線圈匝數(shù)有比例關(guān)系2關(guān)于理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題一般有兩種類(lèi)型：負(fù)載電阻不變，原、副線圈的電壓U1、U2不變，電流I1、I2，功率P1、P
11、2隨匝數(shù)比的變化而變化；匝數(shù)比不變，原、副線圈的電壓U1、U2不變，電流I1、I2，功率P1、P2隨負(fù)載電阻的變化而變化無(wú)論哪種情況，處理此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是分清變量和不變量，弄清理想變壓器中各物理量之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系3(1)求解遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)鍵是熟悉輸電線路圖，并畫(huà)出示意圖，把需要的物理量都標(biāo)在圖中的相應(yīng)位置上(2)分別在“三個(gè)回路”以及“兩個(gè)變壓器”上找各物理量的關(guān)系，特別注意升壓變壓器的副線圈、輸電線、降壓變壓器的原線圈組成的回路，在此回路中利用電路知識(shí)分析電壓關(guān)系和功率關(guān)系(3)注意輸電線路上的功率損失與電壓損失，知道升壓變壓器的副線圈與降壓變壓器的原線圈上各量的不同【課時(shí)效果檢測(cè)】
12、1B2.BD3.CD4.AC5.AD6D設(shè)電路中通過(guò)A、B的電流分別為IA、IB有IAIBn2n114故PAPB1167ABD輸電線中損失的功率PI2R線()2，可見(jiàn)，增加輸電線的橫截面積或提高輸送電壓(即減小輸電電流)，都可以減小輸電線中的功率損失，選項(xiàng)A、B正確；若輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，則輸電電流越大，電能損失越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；高壓輸電時(shí)要綜合考慮材料成本、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)要求、距離遠(yuǎn)近等各種因素，不是電壓越高就越好，選項(xiàng)D正確8(1)1 100 V(2)51(3)20 A解析(1)根據(jù)EmnBS1 100 V得輸出電壓的有效值為U11 100 V(2)電動(dòng)機(jī)正常工作，U2220 V
13、根據(jù)得(3)P出211 kW2.2104 W根據(jù)P入P出2.2104 W，再根據(jù)P入U(xiǎn)1I1，解得I120 A9(1)67.1%(2)192.3天(3)92502.78 解析(1)電站的能量轉(zhuǎn)化效率為：代入數(shù)據(jù)解得：100%67.1%.(2)根據(jù)P得：t天192.3天(3)升壓變壓器的匝數(shù)比為：根據(jù)P1IU得：I9.0103 A由P損I2R5%P1解得：R2.78 .易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)1第1、4、5題都屬于變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題易錯(cuò)點(diǎn)有：(1)不清楚負(fù)載變少和變阻器阻值減小的區(qū)別，負(fù)載減小，指的用電器個(gè)數(shù)減少，總電阻是變大的(2)不清楚電壓、電流的因果關(guān)系認(rèn)為輸入決定輸出實(shí)則相反，應(yīng)是輸出決定輸入，“用多少送多少”2在遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題中，常見(jiàn)錯(cuò)誤是P損I2R線，即把輸電線上損失的電壓與升壓變壓器的副線圈電壓等同注意輸電電壓U絕不等于U損
2022年高三物理復(fù)習(xí) 第10章 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電學(xué)案
