高三物理交变电流1

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1、3—2第五章交变电流变压器远距离输电（总56）【学习目标】1、了解变压器的构造和原理.能熟练运用电压、电流与匝数的关系进行有关运算.2、知道远距离输电时应用高电压的原因.【知识梳理】一、变压器原理1．构造和原理(如图所示)(1)主要构造：由、和组成．(2)工作原理：利用原理，所以变压器改变交变电流的电压，改变交变电流的周期和频率.2．理想变压器的基本关系式(1)电压关系：＝.(2)电流关系：＝，只适用于只有一个副线圈的情况．3．互感器(1)电压互感器，用来把电压变成电压．(2)电流互感器，用来把电流变成电流．二、电能的输送1．

2、根据P损＝，减少输电电能损失有两种方法(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，在保证输电距离情况下，可采用减小材料的、增大导线的等方法，但是不实际，不容易实现．(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．2．远距离输电的功率损失输送功率一定时，线路电流I＝，输电线上损失功率P损＝I2R线＝，可知P损∝.基本关系功率关系P入＝P出电压关系＝，与负载情况无关电流关系只有一个副线圈时，＝；频率关系原、副线圈中交流电的频率相等制约关系电压副线圈的电压U2由原线圈的电

3、压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定【例题讨论】例1、图3(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，、为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图3(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是(　　)(a)图3(b)A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz例2、如图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接

4、头，原线圈输入正弦式交流电压的ut图像如图乙所示．若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80Ｗ．（1）请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式.（2）求只在ce间接400Ω电阻时，原线圈中的电流I1.（3）求ce和de间线圈的匝数比nce/nde.例3、如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时(　　)A．交流电压表V2和V3的示数一定都变小B．交流电压表V3的示数变小C．交流电流表A1

5、、A2和A3的示数一定变大D．只有A1的示数变大例4、某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV的电压输电，则下列说法正确的是(　　)A．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成的电压损失为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kWD．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻【巩固练习】(　　)1、理想变压器在正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量是A．每匝线圈中磁通量的变化率B．交变电流

6、的频率C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D．原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势(　　)2、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．U＝110V，I＝0.2AB．U＝110V，I＝0.05AC．U＝110V，I＝0.2AD．U＝110V，I＝0.2A(　　)3、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20si

7、n100πt（V）.氖泡在两端电压达到100V时开始发光.下列说法中正确的有（）A.开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB.开关接通后，电压表的示数为100VC.开关断开后，电压表的示数变大D.开关断开后，变压器的输出功率不变4、某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω.（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率.（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压.5、如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，交流电源电压U＝311sin1

8、00πtV，F为熔断电流为I0＝1.0A的保险丝，负载为一可变电阻．(1)当电阻R＝100Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？