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1、理解教材新知第三章電磁感應(yīng)隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二把握熱點(diǎn)考向考向一考向二應(yīng)用創(chuàng)新演練第四、五節(jié)變壓 器高壓輸電1.變壓器有原線圈、鐵芯、副變壓器有原線圈、鐵芯、副 線圈組成，能改變交變電流線圈組成，能改變交變電流 的電壓，但不能改變交變電的電壓，但不能改變交變電 流的頻率。流的頻率。2電磁感應(yīng)現(xiàn)象是變壓器的工電磁感應(yīng)現(xiàn)象是變壓器的工 作原理，原線圈電流的變化作原理，原線圈電流的變化 引起副線圈磁通量的變化而引起副線圈磁通量的變化而 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈匝數(shù)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈匝數(shù) 越多，電壓越高。越多，電壓越高。3遠(yuǎn)距離輸電過程中減少電能遠(yuǎn)距離輸電過程中減少電能 損失的方式有
2、兩個(gè)，一是減損失的方式有兩個(gè)，一是減 小輸電線的電阻；二是減小小輸電線的電阻；二是減小 輸送的電流，在輸送功率一輸送的電流，在輸送功率一 定的情況下必須采用高壓輸定的情況下必須采用高壓輸 電。電。 自學(xué)教材自學(xué)教材 1變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu) (1)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 變壓器由閉合變壓器由閉合 和繞在鐵芯上的兩個(gè)和繞在鐵芯上的兩個(gè) 組成。組成。鐵芯由硅鋼片疊合而成，線圈由漆包線繞成。變壓器的一個(gè)鐵芯由硅鋼片疊合而成，線圈由漆包線繞成。變壓器的一個(gè)線圈跟前一級(jí)電路線圈跟前一級(jí)電路(電源電源)連接，叫原線圈，也叫初級(jí)線圈，連接，叫原線圈，也叫初級(jí)線圈，另一個(gè)線圈跟下一級(jí)電路連接，叫做副線圈，也叫次級(jí)線圈
3、。另一個(gè)線圈跟下一級(jí)電路連接，叫做副線圈，也叫次級(jí)線圈。鐵芯鐵芯線圈線圈(2)作用：作用：能改變交變電流的能改變交變電流的 ，不改變交變電流的周期和頻率。，不改變交變電流的周期和頻率。電壓電壓 2變壓器為什么能改變電壓變壓器為什么能改變電壓 現(xiàn)象是變壓器的工作基礎(chǔ)。當(dāng)原線圈中通過現(xiàn)象是變壓器的工作基礎(chǔ)。當(dāng)原線圈中通過電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于交變電流的大小和方向都在電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，在鐵芯中就會(huì)產(chǎn)生變化的不斷變化，在鐵芯中就會(huì)產(chǎn)生變化的 ，就會(huì)引起副線，就會(huì)引起副線圈中圈中 的變化，于是在副線圈產(chǎn)生了的變化，于是在副線圈產(chǎn)生了 。線圈中的各匝導(dǎo)線之
4、間是相互串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加線圈中的各匝導(dǎo)線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加在一起，就是整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在一起，就是整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁通量磁通量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1理想變壓器的特點(diǎn)理想變壓器的特點(diǎn) (1)變壓器變壓時(shí)不計(jì)能量損失，即輸入功率等于輸出變壓器變壓時(shí)不計(jì)能量損失，即輸入功率等于輸出功率。功率。 (2)原、副線圈不計(jì)內(nèi)阻。原、副線圈不計(jì)內(nèi)阻。 因?yàn)槔硐胱儔浩鞑挥?jì)一切電磁能量損失，因此，理想因?yàn)槔硐胱儔浩鞑挥?jì)一切電磁能量損失，因此，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，一般實(shí)際變壓器都可以變壓器的輸入功率等于輸出功率，一般實(shí)
5、際變壓器都可以看成是理想變壓器。看成是理想變壓器。1理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10 1，以下說法中，以下說法中正確的是正確的是 ()A穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10 1B穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為10 1D正常工作時(shí)，原、副線圈的輸入、輸出功率之比為正常工作時(shí)，原、副線圈的輸入、輸出功率之比為 1 1解析：解析：對(duì)理想變壓器，可以認(rèn)為無磁通量損漏，因而穿過兩對(duì)理想變壓器，可以認(rèn)為無磁通量損漏，
6、因而穿過兩個(gè)線圈的交變磁場(chǎng)相同，磁通量的變化率相同，因而每匝線個(gè)線圈的交變磁場(chǎng)相同，磁通量的變化率相同，因而每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，才導(dǎo)致電壓與匝數(shù)成正比；理想圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，才導(dǎo)致電壓與匝數(shù)成正比；理想變壓器可以忽略熱損耗，故輸入功率等于輸出功率。在本題變壓器可以忽略熱損耗，故輸入功率等于輸出功率。在本題中由于交變磁場(chǎng)變化在原、副線圈中相等，故電壓比等于匝中由于交變磁場(chǎng)變化在原、副線圈中相等，故電壓比等于匝數(shù)比，用此規(guī)律可由電壓比求匝數(shù)比。故選數(shù)比，用此規(guī)律可由電壓比求匝數(shù)比。故選B、D。答案：答案：BD 自學(xué)教材自學(xué)教材 1減少電能輸送損失的途徑減少電能輸送損失的途徑(1)減
7、小輸電線的減小輸電線的 。(2)減小輸送的減小輸送的 ，必須提高送電的，必須提高送電的 。電阻電阻電流電流電壓電壓 2高壓輸電的原理高壓輸電的原理 由于輸送功率由于輸送功率PUI，其中，其中U為輸送電壓，為輸送電壓，I即為輸送即為輸送電流，因而在輸送功率一定的情況下，可以通過提高輸電流，因而在輸送功率一定的情況下，可以通過提高輸送送 ，以減小輸送，以減小輸送 ，則線路上的損耗，則線路上的損耗P損損I2R，則可大幅度減小，這是行之有效的方法。則可大幅度減小，這是行之有效的方法。電壓電壓電流電流 3電網(wǎng)供電電網(wǎng)供電 電網(wǎng)可以保證發(fā)電與供電系統(tǒng)的安全與可靠，調(diào)整不電網(wǎng)可以保證發(fā)電與供電系統(tǒng)的安全與可
8、靠，調(diào)整不同地區(qū)電力供需的平衡，保障供電的質(zhì)量，使用電網(wǎng)可以同地區(qū)電力供需的平衡，保障供電的質(zhì)量，使用電網(wǎng)可以合理地調(diào)度電力。合理地調(diào)度電力。 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電的原因分析遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電的原因分析 線路中的電阻是要消耗電能的，電阻越大，流過的電線路中的電阻是要消耗電能的，電阻越大，流過的電流越大，線路中電能的損耗就越多，根據(jù)功率公式流越大，線路中電能的損耗就越多，根據(jù)功率公式P損損I2R可知，減小線路上功率損失的方法有兩個(gè)途徑：可知，減小線路上功率損失的方法有兩個(gè)途徑： 第一，減小輸電導(dǎo)線上的電阻第一，減小輸電導(dǎo)線上的電阻R。在實(shí)際輸電線路中，。在實(shí)際輸電線路中，
9、輸電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不能減小，可以用電阻率輸電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不能減小，可以用電阻率小的導(dǎo)體材料，小的導(dǎo)體材料，像銅和鋁等。金、銀等貴重金屬，做輸電導(dǎo)線就不現(xiàn)實(shí)了，像銅和鋁等。金、銀等貴重金屬，做輸電導(dǎo)線就不現(xiàn)實(shí)了，但在大規(guī)模集成電路里是要用這些金屬導(dǎo)體的。最后一點(diǎn)但在大規(guī)模集成電路里是要用這些金屬導(dǎo)體的。最后一點(diǎn)是增大導(dǎo)體的橫截面積，這又給架線工作帶來困難，同時(shí)是增大導(dǎo)體的橫截面積，這又給架線工作帶來困難，同時(shí)也會(huì)耗費(fèi)大量的金屬材料。也會(huì)耗費(fèi)大量的金屬材料。 根據(jù)以上分析，采用高電壓輸電是減小輸電線上功根據(jù)以上分析，采用高電壓輸電是減小輸電線上功率損耗最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施。率損耗最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施。2
10、對(duì)于電能輸送的以下說法，正確的是對(duì)于電能輸送的以下說法，正確的是 ()A輸送電能的基本要求是：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)輸送電能的基本要求是：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)B減少輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是采用高壓輸電減少輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是采用高壓輸電C減少輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是增大導(dǎo)線的橫減少輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是增大導(dǎo)線的橫 截面積截面積D實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮各種因素，如：輸送功實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮各種因素，如：輸送功 率大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等率大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等解析：解析：在電能輸送減少功率損失方面應(yīng)綜合考慮各方面的因在電能輸送減少功率損失方面應(yīng)
11、綜合考慮各方面的因素，保證：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。所以只有素，保證：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。所以只有A、D項(xiàng)是正確的。項(xiàng)是正確的。答案：答案：AD 例例1如圖如圖341所示的電所示的電路中，變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)路中，變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)n11 000匝，次級(jí)線圈有兩個(gè)，匝數(shù)匝，次級(jí)線圈有兩個(gè)，匝數(shù)分別為分別為n2500匝，匝，n3200匝，匝，分別接一個(gè)分別接一個(gè)R55 的電阻，在初級(jí)線圈上接入的電阻，在初級(jí)線圈上接入U(xiǎn)1220 V的交變電流。求：的交變電流。求：圖圖341(1)兩次級(jí)線圈輸出電功率之比；兩次級(jí)線圈輸出電功率之比；(2)初級(jí)線圈中的電流。初級(jí)線圈中的電流。答案答案(1)25 4(2)1.16
12、 A 對(duì)于理想變壓器來說，變壓公式和輸入功率等于輸出對(duì)于理想變壓器來說，變壓公式和輸入功率等于輸出功率是普遍適用的規(guī)律，對(duì)于有幾個(gè)副線圈的理想變壓器，功率是普遍適用的規(guī)律，對(duì)于有幾個(gè)副線圈的理想變壓器，電流公式就不能使用了。電流公式就不能使用了。1. (2011全國(guó)新課標(biāo)卷全國(guó)新課標(biāo)卷)如圖如圖342 ，一理想變壓器原、副線圈的匝一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為數(shù)比為1 2；副線圈電路中接有；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為燈泡，燈泡的額定電壓為220 V，額定功率為，額定功率為22 W；原線圈；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開
13、關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用若用U和和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則()圖圖342解析：解析：直接求出副線圈中的電壓、電流分別為：直接求出副線圈中的電壓、電流分別為：220 V、0.1 A。故原線圈中的電壓、電流分別為。故原線圈中的電壓、電流分別為110 V、0.2 A。答案：答案：A 例例2某發(fā)電站的輸出功率為某發(fā)電站的輸出功率為104 kW，輸出電壓為，輸出電壓為4 kV，通過理想變壓器升壓后向，通過理想變壓器升壓后向80 km遠(yuǎn)處用戶供電。已知遠(yuǎn)處用戶供電。已知輸電線的電阻為輸電線的電阻為r12.8 ，輸電線路損失的功率為輸出功，輸電線路損失的功率為
14、輸出功率的率的4%，求：，求： (1)升壓變壓器的輸出電壓；升壓變壓器的輸出電壓； (2)輸電線路上的電壓損失。輸電線路上的電壓損失。 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)輸電電流是關(guān)聯(lián)量。由輸電電流是關(guān)聯(lián)量。由PI2R與要求與要求量量P(4%P)相關(guān)聯(lián)，由相關(guān)聯(lián)，由PUI與要求量輸出電壓相關(guān)聯(lián)，與要求量輸出電壓相關(guān)聯(lián)，由由UIR與要求量損失電壓相關(guān)聯(lián)。與要求量損失電壓相關(guān)聯(lián)。(2)輸電線路上的電壓損失輸電線路上的電壓損失U損損I2r12512.82 V3.2 kV。答案答案(1)80 kV(2)3.2 kV 解決輸電過程中的幾個(gè)功率問題時(shí)，關(guān)鍵是注意對(duì)解決輸電過程中的幾個(gè)功率問題時(shí)，關(guān)鍵是注意對(duì)“輸送輸送”、“損失損失”的理解，注意公式中各物理量的的理解，注意公式中各物理量的“同體性同體性”“同時(shí)性同時(shí)性”特點(diǎn)，如特點(diǎn)，如P與與I、U、R對(duì)應(yīng)；對(duì)應(yīng)；P與與I、U對(duì)應(yīng)。對(duì)應(yīng)。答案：答案：AD
物理 第三章 電磁感應(yīng) 第四、五節(jié) 變壓器 高壓輸電 新人教版選修1-1
