2018届二轮复习变压器及电能的输送课件（19张）

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2 ．关于理想变压器的动态分析问题 处理此类问题的关键是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系，大致有两种情况． (1) 负载电阻、原线圈电压不变，副线圈的电压、原、副线圈的电流、功率随匝数变化而变化． (2) 匝数比、原线圈电压不变，原副线圈的电流、功率随负载电阻的变化而变化． 【 例 1 】 用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，如图 1 所示．开始时开关 S 是断开的．现将开关 S 闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是 ( 　　 ) ． A ． V 1 、 V 2 的示数不变， A 1 的示数增大， A 2 的示数减小， P 入 增大 B ． V 1 、 V 2 的示数不变， A 1 、 A 2 的示数增大， P 入 增大 C ． V 1 、 V 2 的示数不变， A 1 、 A 2 的示数减小， P 入 减小 D ． V 1 的示数不变， V 2 的示数增大， A 1 的示数减小， A 2 的示数增大， P 入 减小 答案　 B 借题发挥　 (1) 交流电路中的动态分析跟直流电路相似，分析的方法是先局部到整体再到局部的方法． (2) 变压器中的制约关系：在变压器一定，输入电压一定时，变压器的副线圈电压，也就一定，对于副线圈回路中，相当于一个电源，且内阻为零，故输出电流随着电阻的变化而变化，输出功率也相应变化，而输入电流，输入功率也相应变化． 二、远距离高压输电问题 1 ．要解决这类问题首先要画好高压输电原理图 ( 如图 2 所示 ) ． 【 例 2 】 有一台内阻为 1 Ω 的发电机，供给一个学校照明用电，如图 3 所示为简化的输电线路．升压变压器的匝数比为 1 ∶ 4 ，降压变压器的匝数比为 4 ∶ 1 ，输电线的总电阻 R ＝ 4 Ω. 全校共有 22 个班，每班有 “ 220 V 40 W ” 的电灯 6 盏．若保证全部正常发光，求： (1) 发电机输出功率多大？ (2) 发电机电动势多大？ (3) 输电效率是多少？ (4) 若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半？ 答案　 见解析 借题发挥　 (1) 输电线上线损电压 Δ U ＝ I 2 R (2) 输电线上线损功率 Δ P ＝ IR (3) U 2 ＝ Δ U ＋ U 3 ， I 2 ＝ I 3 P 2 ＝ Δ P ＋ P 3 ＝ Δ P ＋ P 4 专题小练 1 ．一理想变压器原、副线圈匝数比， n 1 ∶ n 2 ＝ 11∶5. 原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 U 如图 4 所示．副线圈仅接入一个 10 Ω 的电阻．则 ( 　　 ) ． 解析　 原线圈中电压的有效值是 220 V ，由变压比知副线圈中电压为 100 V ，再根据欧姆定律可知流过电阻的电流是 10 A ；与电阻并联的电压表的示数是 100 V ；经过 1 分钟电阻发出的热量是 6 × 10 4 J. 答案　 D 2 ． (2009 · 华师附中 ) 如图 5 所示，理想变压器原、副线圈匝数 n 1 ∶ n 2 ∶ n 3 ＝ 3 ∶ 2 ∶ 1 ，副线圈 n 2 接有 “ 8 V 　 8 W ” 的灯泡 L 1 、 L 2 ，副线圈 n 3 上接有 “ 6 V 9 W ” 的灯 L 3 ， L 4 ，原线圈上接有电阻 R 1 ＝ 3 Ω ，当 a 、 b 端接入交变电源后， L 1 、 L 2 正常发光，则交变电源的输出功率为 ( 　　 ) ． A ． 72 W B ． 36 W C ． 34 W D ． 24 W 答案　 B 3 ．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图 6 所示．线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上， CD 之间加上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压，图中 A 为交流电流表， V 为交流电压表， R 1 、 R 2 为定值电阻， R 3 为滑动变阻器， CD 两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器 ( 　　 ) ． A ．当滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大 B ．当滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大 C ．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大 D ．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小 答案　 AD 4 ．某小型水电站，水以 3 m/s 的速度流入水轮机，而以 1 m/s 的速度流出，流出水位比流入水位低 1.6 m ，水流量为 2 m 3 /s. 如果水流能量的 75% 供给发电机．求： (1) 若发电机效率为 80% ，则发电机的输出功率为多大？ (2) 发电机的输出电压为 240 V ，输电线路的电阻为 19.2 Ω ，许可损耗功率为 2% ，用户所需电压为 220 V ，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少？