3、復(fù)習(xí)方案

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

重難點(diǎn)：理想變壓器的電壓、電流、功率關(guān)系

(改編)例3.如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓，電阻R=50Ω，電壓表、電流表均為理想電表，則　 (　　　　　 )

A．交流電的頻率為50 Hz

B．V的示數(shù)約為44 V

C．A2的示數(shù)約為1.4 A

D．A1的示數(shù)約為0.176 A

解析：A選項(xiàng)：由交變電流電壓表達(dá)式可知頻率為60赫茲，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。

B選項(xiàng)：由電壓與匝數(shù)的關(guān)系可以知道，B選項(xiàng)正確。

C選項(xiàng)：, C選項(xiàng)錯(cuò)誤。

D選項(xiàng)：，D選項(xiàng)正確。

答案：BD

點(diǎn)評(píng)： 原副線圈電壓、電流、功率關(guān)系

典型例題：遠(yuǎn)距離輸電

(07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))例4. 14．水利發(fā)電具有防洪、防旱、減少污染多項(xiàng)功能，是功在當(dāng)代，利在千秋的大事，現(xiàn)在水力發(fā)電已經(jīng)成為我國(guó)的重要能源之一。某小河水流量為40m3/s,現(xiàn)在欲在此河段上筑壩安裝一臺(tái)發(fā)電功率為1000千瓦的發(fā)電機(jī)發(fā)電。m

(1)設(shè)發(fā)電機(jī)輸出電壓為500V，在輸送途中允許的電阻為5Ω，許可損耗總功率的5%，則所用升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比應(yīng)是多大？

(2)若所用發(fā)電機(jī)總效率為50%，要使發(fā)電機(jī)能發(fā)揮它的最佳效能，則攔河壩至少要建多高？g取10m/s2

解析：(1)設(shè)送電電流為I，損耗的功率為P耗、導(dǎo)線電阻為R線，由P＝I2R得：

設(shè)送電電壓為U送，由P＝IU得：

則升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比:

(2)發(fā)電時(shí)水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能故： 50% mgh ＝Pt

其中:

答案：⑴1:20　　　 ⑵5m

例5．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，輸電線電阻為10 Ω.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：

(1)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.

(2)畫出此輸電線路的示意圖.

(3)用戶得到的電功率是多少？

解析：⑴，

，，

,

⑵

⑶

答案：⑴升壓變壓器1：20，降壓變壓器240：11　　　 ⑶96KW

點(diǎn)評(píng)：在遠(yuǎn)距離輸電中若已知P₁、U₁、損失百分比、R_線、U₄，求其他的若干量的思路：

第3課時(shí)　 實(shí)驗(yàn)(11) 傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用

2.　　 遠(yuǎn)距離輸電示意圖

1.　　 降低輸電損耗的兩個(gè)途徑：

5. 幾種常用的變壓器

a.自耦變壓器：鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，一部分充當(dāng)原線圈，一部分充當(dāng)副線圈

①如果把整個(gè)線圈作原線圈, 副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓(圖甲)

②如果把線圈的一部分作原線圈, 整個(gè)線圈作副線圈，就可以升高電壓(圖乙)．

b.調(diào)壓變壓器：就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示．線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，AB之間加上輸入電壓U₁，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P 的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U₂． 　

考點(diǎn)2. 電能的輸送

4.理想變壓器的物理量之間的規(guī)律:

①電壓關(guān)系：U₁／U₂ =n₁／n₂，U₁／n₁ = U₂／n₂= U₃／n₃ =…

Ⅰ：理想變壓器原副線圈的端電壓跟匝數(shù)成正比，輸出電壓由輸入電壓決定。

Ⅱ：當(dāng)n₂＞n₁時(shí)，U₂＞U₁，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫做升壓變壓器．

Ⅲ：當(dāng)n₂＜n₁時(shí)，U₂＜U₁，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫做降壓變壓器．

②功率關(guān)系：P原=P副，理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定

③電流關(guān)系：

⑴當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈工作時(shí)，有：

⑵有多個(gè)副線圈時(shí), 有P_入=P_出，即P₁= P₂+ P₃ +P₄+ P₅+………

由U₁I₁=U₂I₂+U₃I₃+……，得到　 n₁I₁=n₂I₂+n₃I₃+……

變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制

變壓器的低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，可用較粗的導(dǎo)線繞制

3．理想變壓器的理想化條件及其規(guī)律．

在理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓U₁后，由于電磁感應(yīng)的原因，原、副線圈中都將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：，

忽略原、副線圈內(nèi)阻，有：U₁＝E₁ ，U₂＝E₂

另外，考慮到鐵心的導(dǎo)磁作用而且忽略漏磁，即認(rèn)為在任意時(shí)刻穿過(guò)原、副線圈的磁感線條數(shù)都相等，于是又有：　　　

由此便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為：　　　　　　　　　　　　　

在此基礎(chǔ)上再忽略變壓器自身的能量損失(一般包括線圈內(nèi)能量損失和鐵芯內(nèi)能量損失這兩部分，分別俗稱為“銅損”和“鐵損”) 有：

2.原理：電流通過(guò)原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā)磁場(chǎng)，由于電流大小方向在不斷的變化，鐵芯中的磁場(chǎng)也在不斷變化。變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以盡管兩個(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連，副線圈也能夠輸出電流�；ジ鞋F(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)

1.變壓器的構(gòu)造: 變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的．一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈(也叫初級(jí)線圈)；另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈(也叫次級(jí)線圈)．兩個(gè)線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成．

2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

考點(diǎn)1. 變壓器

1、高考解讀

真題品析

知識(shí)：變壓器的知識(shí)

例1. (09年江蘇物理)6．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開始發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的有

　　 A．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz

　　 B．開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V

　　 C．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大

　　 D．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變

解析：A選項(xiàng)：交變電壓的頻率為 Hz，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于100V，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為100Hz，A選項(xiàng)正確。

B選項(xiàng)：由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線圈兩端電壓的有效值為V=20V，由得副線圈兩端的電壓為V，電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，B選項(xiàng)正確。C選項(xiàng)：開關(guān)斷開前后，輸入電壓不變，變壓器的變壓比不變，故輸出電壓不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：斷開后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：AB

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解。

熱點(diǎn)關(guān)注：

知識(shí)：變壓器工作原理、遠(yuǎn)距離輸電

例2. (09年山東卷)19．某小型水電站的電能輸送示意圖 。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n₂。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n₃、n₄(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則

A． 　　　　 B． C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓

D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率

解析：ABC選項(xiàng)：根據(jù)變壓器工作原理可知，，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有，所以，A選項(xiàng)正確，BC選項(xiàng)不正確。

D選項(xiàng)：升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D選項(xiàng)正確。

答案：AD

點(diǎn)評(píng)：理想變壓器的兩個(gè)基本公式是：

⑴ ，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。

⑵，即無(wú)論有幾個(gè)副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。只有當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈工作時(shí)，才有。

遠(yuǎn)距離輸電，從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P₁=P₂，P₃=P₄，P₁^/=P_r=P₂。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)系是：。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用，而不能用。特別重要的是要會(huì)分析輸電線上的功率損失。