高考物理變壓器遠(yuǎn)距離輸電復(fù)習(xí)學(xué)案

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1、學(xué)案49變壓器　遠(yuǎn)距離輸電一、概念規(guī)律題組1．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，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)1∶f2＝10∶1B．原、副線圈兩端電壓之比為U1∶U2＝10∶1C．原、副線圈內(nèi)交變電流之比I1∶I2＝1∶10D．變壓器輸入和輸出功率之比P1∶P2＝10∶12．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

2、變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶1，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220V，60W”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1200WC．電流表的示數(shù)為AD．原線圈端電壓為11V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I＝B．輸電線上的電流I＝C．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

3、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)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】(2011·廣東·

4、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R＝55Ω，、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110V，下列表述正確的是(　　)(a)(b)　　　　　　　　　　圖3A．電流表的示數(shù)為2AB．原、副線圈匝數(shù)比為1∶2C．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100Hz[規(guī)范思維]　　二、變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題此類問(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；另一類是匝數(shù)比不變，上述各物理量隨負(fù)載電阻變化而變

5、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)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＝

6、U－U′＝IR線．3．輸電導(dǎo)線上損失的電功率ΔP＝P－P′＝I2R線＝()2R線＝.4．減少電能損失的基本途徑：根據(jù)公式ΔP＝I2R線＝()2R線．可知有兩個(gè)基本途徑：①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；②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】(2010·浙江理綜·17)某水電站，用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶，其輸出電功率是3×106kW，現(xiàn)用500kV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2.0×105AB．輸電線上由電阻造成的電壓損失為15kVC．若改用5

7、kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108kWD．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[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P1＝P2，P3＝P4，P2＝P線＋P3(2)電壓、電流關(guān)系＝＝，＝＝U2＝U線＋U3　I2＝I3＝I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)距離輸電問(wèn)題的處理思路常見(jiàn)問(wèn)題有兩類：一類是按發(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；還有一類常見(jiàn)的是從