高中物理人教版 (新課標(biāo))選修34 變壓器復(fù)習(xí)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

一、變壓器1．構(gòu)造和原理(如圖10－2－1所示)(1)主要構(gòu)造：由、和組成．(2)工作原理：電磁感應(yīng)的現(xiàn)象．原線圈副線圈閉合鐵芯互感2．理想變壓器不考慮銅損(線圈電阻產(chǎn)生的焦耳熱)、鐵損(渦流產(chǎn)生的焦耳熱)和漏磁的變壓器，即它的輸入功率和相等．輸出功率3．基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：；(2)電壓關(guān)系：；有多個副線圈時，＝ .(3)電流關(guān)系：只有一個副線圈時， .由P入＝P出及P＝UI推出有多個副線圈時，U1I1＝ .P入＝P出U2I2＋U3I3＋…＋UnIn4．幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器的原、副線圈共用一個線圈，如圖10－2－2A、B所示．(2)電壓互感器：屬降壓變壓器，并聯(lián)在電路中，用于測高電壓，如圖C所示．(3)電流互感器：屬于升壓變壓器，串聯(lián)在電路中，用于測大電流，如圖D所示．[特別提醒]　(1)變壓器不能改變直流電壓．(2)細線繞制的線圈為高壓線圈，粗線繞制的線圈為低壓線圈．(3)U1與n1、n2共同確定U2，I2與n1、n2共同確定I1，P出確定P入．2．遠距離高壓輸電示意圖(如圖10－2－3所示)1.對于理想變壓器，下列說法中正確的是 (　　)A．原線圈的輸入功率隨副線圈輸出功率增大而增大B．原線圈的輸入電流隨副線圈輸出電流的減小而增大C．原線圈的電流不隨副線圈的輸出電流變化而變化D．當(dāng)副線圈電流為零時，原線圈兩端的電壓一定為零答案：A2．理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，以下說法中正確的是 (　　)A．穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C．原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為10∶1D．正常工作時原、副線圈的輸入、輸出功率之比為10∶1解析：對于理想變壓器，認為無磁通量損漏，因而穿過兩個線圈的磁通量相同，磁通量變化率相同，A錯誤B正確；每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，且電壓與匝數(shù)成正比，C錯；理想變壓器忽略熱損耗，故輸入功率等于輸出功率，D錯誤．答案：B答案：C4．鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖10－2－5(a)所示，圖(a)中電流表的讀數(shù)為1.2 A．圖(b)中用同一電纜線繞了3匝，則 (　　)A．這種電流表能測直流電流，圖(b)的讀數(shù)為2.4 AB．這種電流表能測交流電流，圖(b)的讀數(shù)為0.4 AC．這種電流表能測交流電流，圖(b)的讀數(shù)為3.6 AD．這種電流表既能測直流電流，又能測交流電流，圖(b)的讀數(shù)為3.6 A答案：C5．某發(fā)電站的輸出功率為104 kW，輸出電壓為4 kV，通過理想變壓器后向80 km遠處供電．已知輸電導(dǎo)線的電阻率為ρ＝2.4×10－8 Ω·m，導(dǎo)線橫截面積為1.5×10－4 m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%.求：(1)升壓變壓器的輸出電壓．(2)輸電線路上的電壓損失．答案：(1)8×104 V　(2)3.2×103 V[典例啟迪][例1]　在圖10－2－6甲所示的電路中，理想變壓器原線圈兩端的正弦交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示．已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，串聯(lián)在原線圈電路中電流表A1的示數(shù)為1 A，下列說法正確的是 (　　)[思路點撥]　解答本題應(yīng)注意以下三個方面：(1)原、副線圈中電流的頻率關(guān)系．(2)電壓、電流表的示數(shù)對應(yīng)交變電流的有效值．(3)原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．[答案]　B[歸納領(lǐng)悟]理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系[題組突破]1．某交變電流電路中，有一個正在工作的理想變壓器，如圖10－2－7所示．它的原線圈匝數(shù)n1＝600匝，交流電源的電動勢e＝311sin(100πt)V(不考慮其內(nèi)阻)，電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計，原線圈串聯(lián)一個額定電流為0.2 A的保險絲，副線圈匝數(shù)n2＝120匝，為保證保險絲不被燒斷，則 (　　)A．負載功率不能超過62 WB．副線圈電流最大值不能超過1 AC．副線圈電路中的電阻R不能小于44 ΩD．副線圈電路中電壓表的讀數(shù)為62 V答案：C2．如圖10－2－8所示，變壓器初級線圈匝數(shù)n1＝1000匝，次級線圈有兩個，匝數(shù)分別為n2＝500匝，n3＝200匝，分別接一個R＝55 Ω的電阻，在初級線圈上接入U1＝220 V的交變電流．求：(1)兩次級線圈輸出電功率之比；(2)初級線圈中的電流．[典例啟迪][例2]　如圖10－2－9所示，理想變壓器輸入端PQ接穩(wěn)定的交流電源，通過單刀雙擲開關(guān)S可改變變壓器原線圈匝數(shù)(圖中電壓表及電流表皆為理想電表)，則下列說法中正確的是 (　　)A．當(dāng)滑片c向b端移動時，變壓器輸入功率變大B．當(dāng)滑片c向a端移動時，電流表A1的示數(shù)將減小，電壓表V的示數(shù)不變C．當(dāng)滑片c向b端移動時，電流表A2的示數(shù)將變大，電壓表V的示數(shù)也變大D．滑片c不動，將開關(guān)S由1擲向2時，三個電表A1、A2、V的示數(shù)都變大[思路點撥]　滑片c移動改變負載電阻的大小，從而改變副線圈中的電流、功率，改變原線圈中的電流．開關(guān)S由1擲向2減少了原線圈的匝數(shù)，從而改變其他各物理量．[歸納領(lǐng)悟](1)關(guān)于理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種類型：①負載電阻不變，原、副線圈的電壓U1、U2不變，電流I1、I2，功率P1、P2隨匝數(shù)比的變化而變化；②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隨負載電阻的變化而變化．(2)無論哪種情況，處理此類問題的關(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．[題組突破]3．在家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都帶有滑動頭，如圖10－2－10所示．當(dāng)變壓器輸入電壓發(fā)生變化時，可上下調(diào)節(jié)P1、P2的位置，使輸出電壓穩(wěn)定在220 V上．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)輸出電壓低于220 V，下列措施不正確的是 (　　).A．P1不動，將P2向上移B．P2不動，將P1向下移C．將P1向上移，同時P2向下移D．將P1向下移，同時P2向上移答案：C4．如圖10－2－11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，則當(dāng)電鍵S閉合時 (　　)A．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)變大答案：B[典例啟迪][例3]　一小型發(fā)電機通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機的輸出功率為50 kW，輸出電壓為500 V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，兩個變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為15 Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220 V，變壓器本身的損耗忽略不計，在輸電過程中電抗造成電壓的損失不計，求：(1)升壓變壓器副線圈的端電壓；(2)輸電線上損耗的電功率；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．[思路點撥]　解答本題應(yīng)注意以下兩個方面：(1)輸電線上的電流可用P＝I2U2求出．(2)因輸電線上有電壓損失，故U3＝U2－IR線．[答案]　(1)2500 V　(2)6000 W　(3)10∶1[歸納領(lǐng)悟] 處理遠距離輸電問題，關(guān)鍵是正確建立輸電的流程圖，透徹理解題意，從“輸電線”開始，或者從“發(fā)電廠”或者從“用戶”開始，把握好各物理量之間的相互關(guān)系，依次解決即可．常用的關(guān)系有：(1)輸電過程的電壓關(guān)系(2)輸電過程功率的關(guān)系[題組突破]5．某小型水電站的電能輸送示意圖如圖10－2－12所示，發(fā)電機的輸出電壓為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 (　　)答案：D6．(2010·浙江高考)某水電站，用總電阻為2.5 Ω的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是3×106 kW.現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則下列說法正確的是 (　　)A．輸電線上輸送的電流大小為2.0×105 AB．輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kVC．若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108 kWD．輸電線上損失的功率為ΔP＝U2/r，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻答案：B(10分)收音機的變壓器的初級線圈有1210匝，接在U1＝220 V的交流電源上．變壓器有兩個次級線圈．次級線圈Ⅱ的匝數(shù)為35匝，次級線圈Ⅲ的匝數(shù)為1925匝．如果不計變壓器自身的能量損耗，當(dāng)變壓器工作時，線圈Ⅱ的電流是0.3 A時，初級線圈的電流I1＝0.114 A．求線圈Ⅲ中電流和輸出電壓(電流的計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．[自主嘗試]　(試一試，能否做到正確解答)[答案]　0.0662 A　350 V點擊下圖進入“創(chuàng)新演練·大沖關(guān)”

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