高三物理变压器和远距离输电PPT教学课件
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高考物理一轮复习：10-2《变压器、远距离输电》ppt课件
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答 首页 上页 下页 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转
答案 解析
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2．(理想变压器规律的应用)如图所示，一理直想接求出副线圈中的电 变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈压电、电流分别为：220 路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额V定、0.1 A．故原线圈中 功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电的流电压、电流分别为 表．现闭合开关，灯泡正常发光内．容若用U和I1分10 V、0.2 A. 别表示此时电压表和电流表的读数，则( A )
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3.(变压器的动态分析问题)(2014·高考广东 卷)(多选)如图所示的电路中，P为输滑入动电变压
A．通过正弦交变电流的原线圈产生的 磁通量不变
内容
B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时 候都相等
C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线 圈产生感应电动势
D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副 线圈
理想变压器没有漏磁现 象，故原、副线圈产生 的磁通量任何时候都相 等，且随时间而改变， 使副线圈产生感应电动 势，而不是电流流到副 线圈，综上述选项BC 正确．
高基三础自物测理一轮复习
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2．(理想变压器规律的应用)如图所示，一理直想接求出副线圈中的电 变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈压电、电流分别为：220 路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额V定、0.1 A．故原线圈中 功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电的流电压、电流分别为 表．现闭合开关，灯泡正常发光内．容若用U和I1分10 V、0.2 A. 别表示此时电压表和电流表的读数，则( A )
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3.(变压器的动态分析问题)(2014·高考广东 卷)(多选)如图所示的电路中，P为输滑入动电变压
A．通过正弦交变电流的原线圈产生的 磁通量不变
内容
B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时 候都相等
C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线 圈产生感应电动势
D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副 线圈
理想变压器没有漏磁现 象，故原、副线圈产生 的磁通量任何时候都相 等，且随时间而改变， 使副线圈产生感应电动 势，而不是电流流到副 线圈，综上述选项BC 正确．
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高中物理知识点总结课件：10.2变压器和远距离输电28326共17页
(3)输出功率P2决定输入功率P1.理想变压器的 输入功率与输出功率相等，即P1＝P2，在输 入电压U1一定的情况下，当负载电阻R增大 时，I2减小，则变压器的输出功率P2＝I2U2减 小，输入功率P1也将相应减小；当负载电阻 R减小时，I2增大，变压器的输出功率P2＝ I U 增大，则输入功率P 也将增大．
副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定
说明：(1)理想变压器的应用中要注意副线圈 和原线圈功率相等这个特点，电流关系的推 导应该以其为依据．
(2)变压器的以上关系都是根据“口”字型的 变压器推出的．如果变压器不是“口”字型 时，应根据变压器的原理及各线圈中磁通量 的关系推导出各物理量的关系．
输出 4.匝数
n1 n2
5.并联 串联 电压 电流 高电压
低电压 强电流 弱电流 交流电压 交流电流 n1>n2
n3<n4
二、2.I2r 3.电阻率小 横截面积 电流 输送电压 4.升压变压器 降压变压器 输 电网络
思考：原线圈中的电压低电流大，应用粗一 些的导线．
理想变压器
①没有能量损失 ②没有磁通量损失
(2)电网：通过网状输电线、变电站，将许多 电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地 区性的________．
思考：在输电线路中升压变压器的原线圈和 副线圈所用的导线哪个粗一些？(两线圈的导
答案：
一、1.闭合铁芯 两个线圈 交流电源 2.磁场 感应
电动势 互感现象 3.能量损失 原线圈的输入 副线圈的
3．理想变压器：没有_器功电率压与等匝于数_的_关__系_：__原_、功副率线．圈的电压
副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定
说明：(1)理想变压器的应用中要注意副线圈 和原线圈功率相等这个特点，电流关系的推 导应该以其为依据．
(2)变压器的以上关系都是根据“口”字型的 变压器推出的．如果变压器不是“口”字型 时，应根据变压器的原理及各线圈中磁通量 的关系推导出各物理量的关系．
输出 4.匝数
n1 n2
5.并联 串联 电压 电流 高电压
低电压 强电流 弱电流 交流电压 交流电流 n1>n2
n3<n4
二、2.I2r 3.电阻率小 横截面积 电流 输送电压 4.升压变压器 降压变压器 输 电网络
思考：原线圈中的电压低电流大，应用粗一 些的导线．
理想变压器
①没有能量损失 ②没有磁通量损失
(2)电网：通过网状输电线、变电站，将许多 电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地 区性的________．
思考：在输电线路中升压变压器的原线圈和 副线圈所用的导线哪个粗一些？(两线圈的导
答案：
一、1.闭合铁芯 两个线圈 交流电源 2.磁场 感应
电动势 互感现象 3.能量损失 原线圈的输入 副线圈的
3．理想变压器：没有_器功电率压与等匝于数_的_关__系_：__原_、功副率线．圈的电压
高考物理一轮复习——变压器--远距离输电
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三、远距离输电
2020/8/3
枣庄三中西校 高三物理
7
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了解几种常见的变压器
1、自耦变压器
调压变压器就是一种自耦变压器
2、互感器
a、电压互感器 b、电流互感器
把高电压、强
电流变成低电压、
弱电流来测量
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二、理想变压器：
磁通量全部集中在铁芯内，变压器没有 能量损失，输入功率等于输出功率。
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一、变压器：
改变电压或电流的装置
2020/8/3
枣庄三中西校 高三物理
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2020高考物理专题复习变压器 远距离输电PPT课件
V,三只灯泡均能正常发光,电流表的读数 I=3×69 A=2 A,A 正确;电压表的示 数为有效值 27 V,B 错误;副线圈两端电压的最大值为 9 2 V,C 错误;变压器 副线圈两端交变电流的频率为 50 Hz,D 正确.
考点探究
考点二 变压器电路的动态分析
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种:匝数比不变的情况和负载电阻不 变的情况.
[答案] C
[解析] 由 P=UI 得 I=������������,再由 P
损=I2r 得 P 损=
������ ������
2
r,可知选项
C 正确.
考点探究
■ 要点总结
输电线路功率损失的计算方法 (1)P 损=P-P',P 为输送的功率,P'为用户得到的功率. (2)P 损=������线2R 线,I 线为输电线路上的电流,R 线为线路电阻. (3)P 损=(Δ������������)2,ΔU 为输电线路上损失的电压,不要与 U2、U3 相混.
()
(3)正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压. ( )
(4)变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小. ( )
(5)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失.
()
(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的热损耗.
()
[答案] (1)(√) (2)(×) (3)(×) (4)(×) (5)(√) (6)(√)
������4
=������������
4 3
,P3=P4.
(3)掌握一个守恒
能量守恒关系式 P1=P 损+P4.
考点探究
例 3 图 29-7 为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器 T 的
考点探究
考点二 变压器电路的动态分析
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种:匝数比不变的情况和负载电阻不 变的情况.
[答案] C
[解析] 由 P=UI 得 I=������������,再由 P
损=I2r 得 P 损=
������ ������
2
r,可知选项
C 正确.
考点探究
■ 要点总结
输电线路功率损失的计算方法 (1)P 损=P-P',P 为输送的功率,P'为用户得到的功率. (2)P 损=������线2R 线,I 线为输电线路上的电流,R 线为线路电阻. (3)P 损=(Δ������������)2,ΔU 为输电线路上损失的电压,不要与 U2、U3 相混.
()
(3)正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压. ( )
(4)变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小. ( )
(5)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失.
()
(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的热损耗.
()
[答案] (1)(√) (2)(×) (3)(×) (4)(×) (5)(√) (6)(√)
������4
=������������
4 3
,P3=P4.
(3)掌握一个守恒
能量守恒关系式 P1=P 损+P4.
考点探究
例 3 图 29-7 为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器 T 的
高中物理第4章远距离输电2变压器课件鲁科版选修3-26
电阻R上的电压为 U ,所以有3U+ U =220 V,得U=66 V,
3
3
故选项A正确。
【补偿训练】 1.关于变压器,下列说法正确的是 ( ) A.变压器的工作原理是电磁感应 B.一切变压器的工作基础都是互感现象 C.各种电流接入变压器的输入端,变压器都能持续正常 工作 D.变压器可以改变电流的频率
A.U2>U1,U2降低 C.U2<U1,U2降低
B.U2>U1,U2升高 D.U2<U1,U2升高
【解题探究】
U1 n1
(1)根据变压器的变压规律__U_2___n_2__可知,U2<U1。
(2)在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,副
线圈的匝数_减__少__,所以U2_降__低__。
确,其他选项错误。
3.如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1, 和 均为理想电表,灯泡电阻RL=6 Ω,AB端电压
u1=12 2 sin100πt(V)。下列说法正确的是 ( )
A.电流频率为100 Hz B. 的读数为24 V
C. 的读数为0.5 A D.变压器输入功率为6 W
【解析】选D。由AB端电压u1=12 2sin100πt(V)知
U2 n2
2.电流与匝数关系:变压器原、副线圈中的电流与匝数 成反比,即 I1 ＝ n2 (只有一个副线圈)。
I2 n1
3.功率关系:理想变压器输入功率等于输出功率,即
P1=_P_2 。
四、自耦变压器
1.自耦变压器:只有_一__个__绕组的变压器。 2.自耦变压器分类: (1)降压器:绕组当原线圈接_电__源__,绕组的一部分当副 线圈接_负__载__。如图甲所示。
A.输入电压u的表达式u=20sin(50πt) V
物理高三总复习 课件11.2变压器 远距离输电 1
例1. 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2；副线圈 电路中接有灯泡, 灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W； 原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发 光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( A )
A. U＝110 V，I＝0.2 A B. U＝110 V，I＝0.05 A C. U＝110 2V，I＝0.2 A D. U＝110 2V，I＝0.2 2A
C．4
Hale Waihona Puke D．5考点4、理想变压器的动态分析
【热点探究】
1.常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：
（1）匝数比不变的情况； （2）负载电阻不变的情况。
U2.1解题UU12关＝键nn12：（（（123U）））2根弄分I据清析2＝题“方R意谁U法负分2决载与清定直变谁I流2量”电和的路II不制12＝动变约nn态量关21 分；系析；I1方P法1＝相I1似U。1 P1
A．输电线上的电压增大
B．通过原线圈的电流增大
C．通过灯泡L1的电流减小 D．变压器的输入功率减小
【考点探究】
例13.如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷 开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线 圈中的电流。下列说法中正确的是( BC) A. 保持U1不变，S由b切换到a，
A. 电压表V1示数增大 B. 电压表V2、V3示数均增大 C. 该变压器起升压作用
D. 变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
【考点探究】 例11.【2015.天津】如图所示，理想变压器的原线圈连接一只 理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在 副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动 变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触 头。在原线圈上加一电压为U的正弦 交流电，则( BC )
A. U＝110 V，I＝0.2 A B. U＝110 V，I＝0.05 A C. U＝110 2V，I＝0.2 A D. U＝110 2V，I＝0.2 2A
C．4
Hale Waihona Puke D．5考点4、理想变压器的动态分析
【热点探究】
1.常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：
（1）匝数比不变的情况； （2）负载电阻不变的情况。
U2.1解题UU12关＝键nn12：（（（123U）））2根弄分I据清析2＝题“方R意谁U法负分2决载与清定直变谁I流2量”电和的路II不制12＝动变约nn态量关21 分；系析；I1方P法1＝相I1似U。1 P1
A．输电线上的电压增大
B．通过原线圈的电流增大
C．通过灯泡L1的电流减小 D．变压器的输入功率减小
【考点探究】
例13.如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷 开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线 圈中的电流。下列说法中正确的是( BC) A. 保持U1不变，S由b切换到a，
A. 电压表V1示数增大 B. 电压表V2、V3示数均增大 C. 该变压器起升压作用
D. 变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
【考点探究】 例11.【2015.天津】如图所示，理想变压器的原线圈连接一只 理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在 副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动 变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触 头。在原线圈上加一电压为U的正弦 交流电，则( BC )
高中物理第4章远距离输电第2节变压器课件鲁科版选修3-2
对变压器的理解 1．变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用． 2．变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的． 3．变压器不能改变交变电流的频率． 4．若直流电的电压是随时间变化的，也可以用变压器改变电压． 5．原、副线圈的感抗均趋于无穷大，从而空载电流趋于零．
理想变压器电压与匝数的关系及自耦变 压器
理想变压器的电压关系和电流关系 1．理想变压器的电压关系对有一个或多个副线圈的情况都成立． 2．电流关系只适用于有一个副线圈的情况，若有多个副线圈，则电流关系 应根据功率关系 P 入＝P 出求出．
[先填空] 1．电压与匝数的关系：UU12＝nn12． 2．电流与匝数的关系：II12＝nn21．
3．自耦变压器 (1)它只有 一个线圈，这个线圈可以作为原线圈接电源，线圈的一部分作为 副线圈接负载，成为降压变压器；也可以反过来使用，将线圈的一部分接电源， 整个线圈接负载，成为升压变压器．自耦变压器的工作原理和一般双绕组变压 器一样，原、副线圈两端的电压之比等于匝数比． (2)可调自耦变压器的最大优点是可以连续调节输出电压；缺点是低压端和 高压端直接有电的联系，使用不够安全．
U2表示．在电路中变压器的符号如图乙所示．
(3)种类：变压器分为 升压变压器和降压变压器两种． 图 4-2-1
2．变压器的工作原理 当原线圈两端加上交变电压时，就有 交变电流通过原线圈，并在铁芯中产 生交变的磁场，铁芯中就有变化的磁通量，这个变化的磁通量同样会穿过副线 圈，并在副线圈两端产生感应电动势．如果变压器在传输电能的过程中损失的 能量很小，可以忽略不计，这种变压器就叫做理想变压器．
知 识 点 一
学
业
第 2 节 变压器
分
层Leabharlann 测评知 识 点 二
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∴U2=110V
U3= 22V I2 =U2 /R2 =1A
理想变压器的输入的电功率等于输出的电功率，
பைடு நூலகம்
I1U1= I2U2 + I3U3 I1U1=1 × 110+2×22=154V
∴ I1=0.7A
97高考变形. 图（甲）、（乙）两电路中，当a、b 两端与e、f 两端分别加上220V的交流电压时， 测得c、d 间与g、h 间的电压均为110V。若分 别在c、d两端与g、h 两端加上110V的交流电压， 则a、b间与 e、f间的电压分别为220 V和 110 V, 若分别在c、d两端与g、h 两端加上110V的恒定 电压，则a、b间与 e、f间的电压分别为 0 V, 和 110 V.
C．60/ 2V D．以上答案都不对
例1 . 一台变压器原线圈输入380V电压后， 副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝， 输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为
3000 匝。 解: U1 ／n1 = U2 ／n2
380／ n1 =19／ n2
380 ／n1 = 38 ／(n2+150) ∴n2=150匝 n1=3000匝 又解: U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =k = ΔU ／ Δn
B．当线圈1输入电压220V时，
线圈2输出电压为55V
1
2
C．当线圈2输入电压110V时，
1996年上海高考题：P228/例1 在绕制变压器时，某人误
将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂
上．当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有
一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1、
2的匝数之比n1∶n2=2∶1．在不接负载的情况下【 】 A．当线圈1输入电压220V时，
线圈2输出电压为110V
变压器 远距离输电
变压器 远距离输电
一. 变压器原理
1. 变压器的构造: 2. 变压器的变压比: 3. 变压器的变流比: 4. 几种常用的变压器
二. 远距离输电:
三.例题：例1 例2 P230/练习2 97高考变形.
96年上海高考 P229/例2 例3 例4 例5 P229/例3 例 6
一. 变压器原理
可见，变压器工作时，原线圈和副线圈中的
电流跟它们的匝数成反比．
注意:上式只对仅有一个副线圈时适用.
若有两个及以上副线圈时,必须由输入的电 功率 等于输出的电功率计算.
变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制 低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制
4. 几种常用的变压器 a. 自耦变压器 . 特点是铁芯上只绕有一个线圈． 如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分， 就可以降低电压（图甲）； 如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈， 就可以升高电压（图乙）．
通过以上分析，我们看到，无论从减小输电中的功率 损失，还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电 电压，减小输电电流．
远 距 离 输 送 电 示 意 图
P227/思考2．理想变压器原、副线圈的匝数比 为1∶10，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后， 则副线圈的输出电压为 【 D 】
A．60V
B．60 2V
另一种方法是提高输电的电压U，减小电流I．减 小输电导线中的电流．
在导线电阻不变的条件下，电流如果减小到原来的百分之一， 功率损失△P=I2R 就减小到原来的万分之一．
减小输电线路上的电压损失也有两种方法．U损 =IR 一种是增大输电导线的截面积以减小电阻．
另一种是减小输电电流．在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压．
∴n1 =U1 Δn ／ ΔU
=380×150/(38-19) =3000匝
例2.如图所示，有一理想变压器，原线圈匝 数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原 副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为 I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知， 下列结论中，正确的是：( A C D )
当n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升 高， 这种变压器叫做升压变压器．
当n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低， 这种变压器叫做降压变压器．
3. 变压器的变流比:
理想变压器的输入的电功率I1U1等于输出的电功率I2U2，
即
I1U1=I2U2．
由U1 ／U2= n1／n2 ∴ I1／ I2 = n2／n1
d
例、如图是一个理想变压器的电路图，若A、B两点 接交流电压U时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、 副线圈的匝数比为：
A. 5 1 B. 1 5 C. 4 1 D. 1 4
I
4I
A
U
B n1 n2
解：设灯泡正常发光的电流为I， 则原、副线圈的电流分别为I和4I，如图示。 所以原、副线圈的匝数比为 4 1
1. 变压器的构造: 变压器是由闭合铁芯和绕在铁 芯上的两个线圈组成的．一个线圈跟电源连接， 叫原线圈（也叫初级线圈）；另一个线圈跟负载 连接，叫副线圈（也叫次级线圈）．两个线圈都 是用绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅 钢片叠合而成．
2.变压器的变压比: U1／U2 =n 1／n2
U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =…=k 理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比.
(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3； (B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1； (C) I1U1=I2U2＋I3U3 ； (D) n1I1=n2I2＋n3I3 。
P230/练习2. 如图所示的理想变压器,输入电压
U1 =220伏，各线圈匝数之比n1 :n2: n3=10:5:1。 R2=110欧, 测得通过R3的电流I3 =2A。求：流经 电阻R2及初级线圈中的电流强度I2 和I1 各为多 少？解: U1: U2: U3= n1 :n2: n3=10:5:1
b.调压变压器. 就是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕 在一个圆环形的铁芯上，AB之间加上输入电压U1，移 动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U2．
二. 远距离输电:
减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R 一种方法是: 减小电阻. 在电线长度L一定的情况下，
应当选用电阻率小、横截面积大的导线．