高中物理 第4章 远距离输电章末分层突破教师用书 鲁科版选修3-2-鲁科版高中选修3-2物理学案VIP免费

第4章远距离输电[自我校对]①120˚②③④互感⑤⑥⑦P出⑧I线R线⑨IR线⑩交流⑪直流变压器问题的类型及分析思路1.变压器问题的分析思路变压器规律中各量均为有效值，先分析已知量，再应用物理量间关系求解未知量．2．电压思路变压器原、副线圈的电压之比为＝；当变压器有多个副绕组时，＝＝＝…3．功率思路理想变压器的输入、输出功率关系为P入＝P出，即P1＝P2；当变压器有多个副线圈时：P1＝P2＋P3＋…4．电流思路由I＝知，对只有一个副绕组的变压器有：＝；当变压器有多个副绕组时：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…5．变压器电路的动态分析问题各物理量间制约关系：(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2＝U1，可简述为“原制约副”．(2)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电1流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝I2，可简述为“副制约原”．(3)负载制约：a.变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；b.变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2＝.从已知量(变化量)开始，据制约关系依次分析判断．6．变压器原线圈中有用电器的问题变压器的电压关系中的U1和功率关系中的P1是指原线圈的端电压和输入功率，原线圈中有用电器时要注意区分电源电压和原线圈的端电压．7．有两组以上副线圈的变压器问题由互感现象可知，对有两组以上副线圈的变压器，由于通过每个线圈的磁通量变化率相同，所以＝＝，即U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3，由能量守恒可知P出＝P入，即P1＝P2＋P3，则U1I1＝U2I2＋U3I3，可求得：n1I1＝n2I2＋n3I3.8．铁芯中磁路有分支的变压器问题先确定哪是原线圈哪是副线圈，再分析磁通量分配关系，结合法拉第电磁感应定律分析计算，切忌生搬硬套＝.(多选)如图41所示，变压器输入电压恒定，输出端两个灯泡并联，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器的滑动触头．开始时，开关S断开，不计导线的电阻，则下列说法正确的是()图41A．P向左滑动，灯泡L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V1示数增大B．P向右滑动，灯泡L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V1示数不变化C．闭合开关S，灯泡L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V2示数增大D．闭合开关S，灯泡L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V2示数减小【解析】变压器输入电压恒定，输出电压不变化，故电压表V1的示数不变．P向左滑动，输出端总电阻增大，输出电流减小，所以输入电流减小，输入功率减小，选项A错误；P向右滑动，输出端总电阻减小，输出电流增大，所以输入电流增大，输入功率增大，选项B正确；闭合开关S，输出端总电阻减小，输出电流增大，输入功率增大，R两端的电压增大，电压表V2的示数减小，灯泡L1变暗，选项C错误，D正确．【答案】BD1．变压器的副线圈相当于电源．2．先根据欧姆定律分析副线圈中电流的变化．3．再结合变压器规律分析原线圈中电流的变化．变压器的三种应用1.电压互感器把原线圈并在高压电路上，副线圈两端接入交流电压表，如图42甲所示，它将高电压变成低电压，便于仪表测量，电压互感器的外壳接地，副线圈接地，保证安全．2图422．电流互感器把原线圈串在待测电路中，副线圈接入交流电流表，如图乙所示．它把大电流变成小电流，便于测量．I1＝I2，I2为交流电流表的示数．3．自耦变压器铁芯上只有一个线圈，可作升压变压器使用，也可作降压变压器使用，如图43所示．计算遵从变压器的电压、电流关系式．图43自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图44所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝，原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为()图44A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A【解析】由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：＝，＝，U1I1＝P2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，为n2＝1900匝，负载R上的...