高中人教物理第2讲　变压器　电能的输送 教案.doc

第2讲　变压器　电能的输送
知识点　理想变压器　Ⅱ
1．构造：如图所示。变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。
(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。
2．工作原理：电磁感应的互感现象。
3．理想变压器的基本关系式
(1)功率关系：P入＝P出。
(2)电压关系：＝。若n1>n2，为降压变压器；若n1<n2，为升压变压器。
(3)电流关系：只有一个副线圈时，＝；
有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。
知识点　远距离输电　Ⅰ
1．降低输电损耗的两个途径
减少输电损耗的理论依据：P损＝I2r。
(1)减小输电线的电阻：根据电阻定律r＝ρ，要减小输电线的电阻r，在输电距离一定的情况下，可采用减小材料的电阻率、增大导线的横截面积的方法。
(2)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高输电电压。
2．远距离高压输电的分析
(1)输电过程(如图所示)
(2)输送电流
①I＝＝。
②I＝。
(3)电压损失
①ΔU＝U－U′。
②ΔU＝Ir。
(4)功率损失
①ΔP＝P－P′。
②ΔP＝I2r＝2r＝。
知识点　实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1.实验器材
可拆变压器、低压交流电源、两只多用电表、导线若干、开关。
2．实验思路
保持原线圈输入的电压一定，先保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响。然后再保持副线圈的匝数不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。
3．画出实验电路图
画出实验电路图如图所示。电路图上要标出两个线圈的匝数、原线圈欲加电压的数值。要事先推测副线圈两端电压的可能数值。
4．画出数据记录表格
记录数据的表格如表1、表2所示。
表1：保持原线圈匝数n1不变
n1
U1/V
n2
U2/V
表2：保持副线圈匝数n2不变
n1
U1/V
n2
U2/V
一 堵点疏通
1．变压器不但可以改变交流电压，也可以改变稳恒直流电压。(　　)
2．理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。(　　)
3．高压输电的目的是增大输电的电流。(　　)
4．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小。(　　)
5．变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。(　　)
6．变压器副线圈两端的电压由原线圈两端的电压决定。(　　)
答案　1.×　2.√　3.×　4.×　5.√　6.√
二 对点激活
1．(人教版选择性必修第二册·P60·T2改编)有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是(　　)
A．1081匝 B.1800匝
C.108匝 D.8010匝
答案　C
解析　由＝得n2＝＝108，故C正确。
2．(人教版选择性必修第二册·P60·T5改编)(多选)如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器的输入电压是市区电网的电压，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，下列说法正确的是(　　)
A.读数不变，读数不变
B.读数变大，读数不变
C.读数变大，读数变小
D.读数不变，读数不变
答案　AC
解析　输入电压是市区电网的电压，不变，所以读数不变，由＝知，读数不变，故A正确；滑动变阻器R的滑片下移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，用户电路总电阻变小，故读数变大，I1由I2决定，n1I1＝n2I2，所以读数变大，I2变大，则R0分压变大，故读数变小，所以C正确，B、D错误。
3．(人教版选择性必修第二册·P65·T3改编)从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用220 V和11 kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为(　　)
A．50∶1 B.1∶50
C.1∶5 D.5∶1
答案　A
解析　输电线上的电流I＝，则输电线上由电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝，故＝＝＝＝，故选A。
4．(人教版选择性必修第二册·P65·T5改编)(多选)如图所示为远距离输电示意图，其中水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制为5 kW(即用户得到的功率为95 kW)。下列说法正确的是(　　)
A．输电线上通过的电流为25 A
B