電感電容變壓器

1、課時(shí)課時(shí)2電感和電容對(duì)交變電流的影響電感和電容對(duì)交變電流的影響圖圖3711電感對(duì)交變電流的阻礙作用電感對(duì)交變電流的阻礙作用(1)感抗：電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小感抗：電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小(2)感抗大?。航蛔冸娏鞯念l率越高、線圈的自感系數(shù)感抗大?。航蛔冸娏鞯念l率越高、線圈的自感系數(shù)越越大大，感抗就，感抗就越大越大(3)低頻扼流圈對(duì)低頻交變電流有低頻扼流圈對(duì)低頻交變電流有很大很大的阻礙作用，對(duì)直的阻礙作用，對(duì)直流的阻礙作用流的阻礙作用較小較小，即，即“通直流，阻交流通直流，阻交流”高頻扼流圈對(duì)低頻交變電流的阻礙作用高頻扼流圈對(duì)低頻交變電流的阻礙作用較小較小，對(duì)高頻交，對(duì)高頻交變電流的

2、阻礙作用變電流的阻礙作用較大較大，即，即“通低頻，阻高頻通低頻，阻高頻”2電容對(duì)交變電流的阻礙作用電容對(duì)交變電流的阻礙作用(1)容抗：電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小容抗：電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小(2)容抗大?。航蛔冸娏鞯念l率越高、電容器的電容容抗大?。航蛔冸娏鞯念l率越高、電容器的電容越大越大，容抗就，容抗就越小越小(3)作用：作用：“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”(4)兩種電容器兩種電容器隔直電容器隔直電容器(耦合電容器耦合電容器)：其電容較大其作用是：其電容較大其作用是“通交流，隔直流通交流，隔直流”調(diào)頻旁路電容器：其電容較小其作用是調(diào)頻旁路電容器：其電

3、容較小其作用是“通高頻，通高頻，阻低頻阻低頻”圖圖373注：注：“通交流通交流”是由于交變電壓加在電容器上，形成電是由于交變電壓加在電容器上，形成電路中的充電和放電交變電流，好像有電流通過了電容器一樣路中的充電和放電交變電流，好像有電流通過了電容器一樣3電阻、感抗和容抗的比較電阻、感抗和容抗的比較(1)在直流電路中在直流電路中電阻電阻:有歐姆定律有歐姆定律I= .電阻的大小滿足電阻定律電阻的大小滿足電阻定律R= ,即只與導(dǎo)體的自身因素有關(guān)即只與導(dǎo)體的自身因素有關(guān)電感：純電感線圈對(duì)直流電電感：純電感線圈對(duì)直流電無阻礙無阻礙作用作用電容：直流電電容：直流電不能不能通過電容器通過電容器(2)在交流電

4、路中在交流電路中電阻：歐姆定律電阻：歐姆定律I 仍成立，電阻定律仍成立，電阻定律R 也成也成立，即電阻的大小只與導(dǎo)體的自身因素有關(guān)立，即電阻的大小只與導(dǎo)體的自身因素有關(guān)電感：線圈對(duì)交變電流有阻礙作用電感：線圈對(duì)交變電流有阻礙作用(感抗感抗)，感抗的大小，感抗的大小不僅與導(dǎo)體自身的自感系數(shù)不僅與導(dǎo)體自身的自感系數(shù)L有關(guān)，還與交變電流的頻率有關(guān)，還與交變電流的頻率f有有關(guān)，關(guān)，L、f越大，感抗就越大越大，感抗就越大電容：交變電流能通過電容器，電容器對(duì)交變電流有阻電容：交變電流能通過電容器，電容器對(duì)交變電流有阻礙作用礙作用(容抗容抗)，容抗的大小不僅與自身的電容有關(guān)，還與交，容抗的大小不僅與自身的電

5、容有關(guān)，還與交變電流的頻率變電流的頻率f有關(guān)，有關(guān)，C、f越大，容抗就越小越大，容抗就越小URLSLSUR一、電感對(duì)交變電流的影響一、電感對(duì)交變電流的影響例例1如圖如圖374所示，開關(guān)所示，開關(guān)S與直流與直流恒定電源接通時(shí)恒定電源接通時(shí), 相同的兩燈泡相同的兩燈泡L1、L2的的亮度相同亮度相同.若將若將S與交流電源接通與交流電源接通,則則( )AL1和和L2兩燈泡的亮度仍相同兩燈泡的亮度仍相同 圖圖374B燈泡燈泡L1比燈泡比燈泡L2亮些亮些C燈泡燈泡L1比燈泡比燈泡L2暗些暗些D若交變電源電壓的有效值與直流電壓相同，則兩燈若交變電源電壓的有效值與直流電壓相同，則兩燈泡與原來一樣亮泡與原來一樣

6、亮解析解析由于線圈對(duì)交變電流有阻礙作用，故接交流電源由于線圈對(duì)交變電流有阻礙作用，故接交流電源后，燈泡后，燈泡L2的那條支路比燈泡的那條支路比燈泡L1的那條支路對(duì)電流的阻礙作的那條支路對(duì)電流的阻礙作用大，電流小故答案為用大，電流小故答案為B答案答案B點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)本題要明確的是，接交流電源時(shí)，電感線圈相當(dāng)本題要明確的是，接交流電源時(shí)，電感線圈相當(dāng)于電阻和電感的串聯(lián)于電阻和電感的串聯(lián) 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1一個(gè)燈泡通過一個(gè)粗導(dǎo)線的線圈一個(gè)燈泡通過一個(gè)粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，如圖與一交流電源相連接，如圖375所所示一鐵芯插進(jìn)線圈之后示一鐵芯插進(jìn)線圈之后()A該燈將變亮該燈將變亮B該燈將變暗該燈將變暗

7、C對(duì)燈沒影響對(duì)燈沒影響D無法判斷無法判斷 圖圖375解析解析此線圈和燈泡是串聯(lián)的，因此加在串聯(lián)電路兩端此線圈和燈泡是串聯(lián)的，因此加在串聯(lián)電路兩端的總電壓一定是線圈上的電勢(shì)差與燈泡上的電勢(shì)差之和由的總電壓一定是線圈上的電勢(shì)差與燈泡上的電勢(shì)差之和由墻上插孔所提供的墻上插孔所提供的220 V的電壓，一部分降落在線圈上，剩余的電壓，一部分降落在線圈上，剩余的降落在燈泡上如果一個(gè)大電壓降落在線圈上，則僅有一的降落在燈泡上如果一個(gè)大電壓降落在線圈上，則僅有一小部分電壓降落在燈泡上燈泡上電壓變小，燈泡變暗小部分電壓降落在燈泡上燈泡上電壓變小，燈泡變暗 答案答案B二、電容對(duì)交變電流的影響二、電容對(duì)交變電流的影

8、響例例2下列對(duì)交變電流通過電容器的理解中，正確的是下列對(duì)交變電流通過電容器的理解中，正確的是()A交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質(zhì)變成導(dǎo)體交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質(zhì)變成導(dǎo)體B交變電流定向移動(dòng)的電荷通過電容器兩極板間的絕交變電流定向移動(dòng)的電荷通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)緣介質(zhì)C交變電流能夠使電容器交替進(jìn)行充電、放電，電路交變電流能夠使電容器交替進(jìn)行充電、放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器D交變電流通過了電容器，實(shí)際上自由電荷并沒有通交變電流通過了電容器，實(shí)際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕緣介質(zhì)過電容器極板間的絕緣介質(zhì)(擊

9、穿除外擊穿除外)解析解析電流能電流能“通過通過”電容器，并非電荷真的通過電容電容器，并非電荷真的通過電容器的電介質(zhì)，而是交變電流交替對(duì)電容器充放電，電容器兩器的電介質(zhì)，而是交變電流交替對(duì)電容器充放電，電容器兩極板之間的絕緣介質(zhì)并未有電荷通過，電路中有了電流，表極板之間的絕緣介質(zhì)并未有電荷通過，電路中有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器現(xiàn)為交變電流通過了電容器答案答案CD變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2如圖如圖376所示，白熾燈和電容器串所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端聯(lián)后接在交變電源的兩端, 當(dāng)交變電源的當(dāng)交變電源的頻率增加時(shí)頻率增加時(shí)()A電容器電容增加電容器電容增加B電容器電容減小電容器電容

10、減小C電燈變暗電燈變暗D電燈變亮電燈變亮 圖圖376解析解析電容器的電容是由電容器本身的特性所決定的，電容器的電容是由電容器本身的特性所決定的，與外加的交變電源的頻率無關(guān)，選項(xiàng)與外加的交變電源的頻率無關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤當(dāng)交變電源錯(cuò)誤當(dāng)交變電源的頻率增加時(shí)，電容器充放電的速度加快，電容器的容抗減的頻率增加時(shí)，電容器充放電的速度加快，電容器的容抗減小，電流增大，電燈變亮，選項(xiàng)小，電流增大，電燈變亮，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確正確答案答案D例例3圖圖377為一低通濾波電路的電路圖已知電源電為一低通濾波電路的電路圖已知電源電壓包含的電流直流成分是壓包含的電流直流成分是240 V，此外還含有一些低頻的交流

11、，此外還含有一些低頻的交流成分為了在輸出電壓中盡量減小低頻交流成分，試說明電成分為了在輸出電壓中盡量減小低頻交流成分，試說明電路中電容器應(yīng)起的作用路中電容器應(yīng)起的作用圖圖377解析解析電容器對(duì)恒定電流電容器對(duì)恒定電流(直流成分直流成分)來說，相當(dāng)于一個(gè)來說，相當(dāng)于一個(gè)始終斷開的開關(guān)，所以輸出的電壓中直流成分仍為始終斷開的開關(guān)，所以輸出的電壓中直流成分仍為240 V但但交變電流卻可以交變電流卻可以“通過通過”電容器，交流頻率越高、電容越大電容器，交流頻率越高、電容越大，電容器對(duì)電流的阻礙就越小，在電容器上輸出的電壓中交，電容器對(duì)電流的阻礙就越小，在電容器上輸出的電壓中交流成分就越小在本題的低通濾

12、波電路中，為了要使電容器流成分就越小在本題的低通濾波電路中，為了要使電容器上輸出的電壓中，能將低頻的交流成分濾掉，不輸出到下一上輸出的電壓中，能將低頻的交流成分濾掉，不輸出到下一級(jí)電路中，就應(yīng)取電容較大的電容器，實(shí)際應(yīng)用中，一般取級(jí)電路中，就應(yīng)取電容較大的電容器，實(shí)際應(yīng)用中，一般取C500 F答案答案見解析見解析點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)本題的目的是將電源信號(hào)中的低頻成分濾掉，將本題的目的是將電源信號(hào)中的低頻成分濾掉，將直流部分輸出到下一級(jí)此時(shí)的電容器就起到一個(gè)通交流、直流部分輸出到下一級(jí)此時(shí)的電容器就起到一個(gè)通交流、隔直流的作用，要想使低頻的成分盡可能多的濾掉，就要求隔直流的作用，要想使低頻的成分盡可能多的濾

13、掉，就要求電容器的電容越大越好電容器的電容越大越好變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3如圖如圖378所示，線圈的自感系數(shù)所示，線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容和電容器的電容C都都很小很小(如如L1 mH，C200 pF)，此電容的重要作用是，此電容的重要作用是()圖圖378A阻直流通交流，輸出交流阻直流通交流，輸出交流B阻交流通直流，輸出直流阻交流通直流，輸出直流C阻低頻通高頻，輸出高頻交流阻低頻通高頻，輸出高頻交流D阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流解析解析線圈的作用是：線圈的作用是：“通直流、阻交流，通低頻、阻通直流、阻交流，通低頻、阻高頻高頻”電容的作用是：電容的作用是：“通交

14、流、隔直流，通高頻、阻低通交流、隔直流，通高頻、阻低頻頻”因線圈自感系數(shù)因線圈自感系數(shù)L很小，所以對(duì)低頻交流的阻礙作用很小，所以對(duì)低頻交流的阻礙作用很小，這樣，直流和低頻交流能順利通過線圈電容器并聯(lián)很小，這樣，直流和低頻交流能順利通過線圈電容器并聯(lián)在電路中，起旁路作用，因電容器在電路中，起旁路作用，因電容器C很小，對(duì)低頻交流的阻很小，對(duì)低頻交流的阻礙作用很大，而對(duì)部分通過線圈的高頻交流阻礙作用很小，礙作用很大，而對(duì)部分通過線圈的高頻交流阻礙作用很小，被它旁路掉，最終輸出的是低頻交流和直流被它旁路掉，最終輸出的是低頻交流和直流答案答案D互動(dòng)訓(xùn)練互動(dòng)訓(xùn)練1兩位同學(xué)利用如圖所示裝置做實(shí)驗(yàn)，第一位同學(xué)

15、使兩位同學(xué)利用如圖所示裝置做實(shí)驗(yàn)，第一位同學(xué)使金屬棒金屬棒ab在導(dǎo)軌上做勻速運(yùn)動(dòng)，第二位同學(xué)使金屬棒在導(dǎo)軌上做勻速運(yùn)動(dòng)，第二位同學(xué)使金屬棒ab在導(dǎo)在導(dǎo)軌上做變速運(yùn)動(dòng)軌上做變速運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中)，但兩位同學(xué)對(duì)，但兩位同學(xué)對(duì)ab棒棒做的功一樣多，若第一位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)小燈泡消耗的電能為做的功一樣多，若第一位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)小燈泡消耗的電能為E1，第二位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)小燈泡消耗的電能為，第二位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)小燈泡消耗的電能為E2，則，則()AE1E2BE1E2CE1E2答案答案B2在收音機(jī)線路中，經(jīng)天線接收的電信號(hào)既有高頻交在收音機(jī)線路中，經(jīng)天線接收的電信號(hào)既有高頻交流成分又有低頻交

16、流成分，經(jīng)放大后送下一級(jí)，需要把低頻流成分又有低頻交流成分，經(jīng)放大后送下一級(jí)，需要把低頻交流成分和高頻交流成分分開，只讓低頻交流成分輸入到下交流成分和高頻交流成分分開，只讓低頻交流成分輸入到下一級(jí)，我們采用了如圖所示的裝置電路，其中代號(hào)一級(jí)，我們采用了如圖所示的裝置電路，其中代號(hào)a、b應(yīng)選應(yīng)選擇的元件是擇的元件是()Aa是電容較大的電容器，是電容較大的電容器，b是低頻扼流圈是低頻扼流圈Ba是電容較大的電容器，是電容較大的電容器，b是高頻扼流圈是高頻扼流圈Ca是電容較小的電容器，是電容較小的電容器，b是高頻扼流圈是高頻扼流圈Da是電容較小的電容器，是電容較小的電容器，b是低頻扼流圈是低頻扼流圈解

17、析解析電容器具有電容器具有“通高頻、阻低頻通高頻、阻低頻”作用，這樣的電作用，這樣的電容器電容較小，故容器電容較小，故a處放電容較小的電容器電感線圈在該處放電容較小的電容器電感線圈在該電路中要求做到電路中要求做到“通低頻、阻高頻通低頻、阻高頻”，所以，所以b處應(yīng)接一個(gè)高處應(yīng)接一個(gè)高頻扼流圈故選項(xiàng)頻扼流圈故選項(xiàng)C正確正確答案答案C3如圖所示，把電阻、電感器、電容器并聯(lián)接到某一如圖所示，把電阻、電感器、電容器并聯(lián)接到某一交流電源上，三個(gè)電流表的示數(shù)相同，若保持電源電壓不變交流電源上，三個(gè)電流表的示數(shù)相同，若保持電源電壓不變，而將頻率加大，則三個(gè)電流表的示數(shù)，而將頻率加大，則三個(gè)電流表的示數(shù)I1、I

18、2、I3的大小關(guān)系的大小關(guān)系_解析解析在交流電路中，當(dāng)頻率增加時(shí)，容抗減小，感抗在交流電路中，當(dāng)頻率增加時(shí)，容抗減小，感抗增大，而電阻是與頻率無關(guān)的，當(dāng)電路中電源電壓不變，頻增大，而電阻是與頻率無關(guān)的，當(dāng)電路中電源電壓不變，頻率增加時(shí)，率增加時(shí)， 的示數(shù)不變，的示數(shù)不變， 的示數(shù)變小，的示數(shù)變小， 的示數(shù)變大，的示數(shù)變大，所以所以I3I1I2.答案答案I3I1I2課時(shí)課時(shí)3 3 變壓器變壓器一、變壓器一、變壓器1定義：用來改變交流電壓的設(shè)備定義：用來改變交流電壓的設(shè)備2構(gòu)造：由一個(gè)閉合鐵芯構(gòu)造：由一個(gè)閉合鐵芯(是由涂有絕緣漆的硅鋼片疊是由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成的合而成的)和兩個(gè)或兩個(gè)以上的

19、線圈和兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈(用絕緣導(dǎo)線繞制，匝數(shù)用絕緣導(dǎo)線繞制，匝數(shù)越多的導(dǎo)線越細(xì)越多的導(dǎo)線越細(xì))組成組成圖圖381二、理想變壓器的工作原理及能量轉(zhuǎn)換二、理想變壓器的工作原理及能量轉(zhuǎn)換1工作原理：變壓器原、副線圈間的互感工作原理：變壓器原、副線圈間的互感2理想變壓器：理想變壓器：(1)條件：磁感線全部在條件：磁感線全部在鐵芯鐵芯內(nèi)，線圈電阻為內(nèi)，線圈電阻為零零(2)特性：輸入功率等于特性：輸入功率等于輸出功率輸出功率，原、副線圈電流的周，原、副線圈電流的周期、頻率期、頻率相同相同3能量轉(zhuǎn)換：變壓器原線圈把電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，副能量轉(zhuǎn)換：變壓器原線圈把電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，副線圈又把磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)

20、理想變壓器，轉(zhuǎn)換過程中能線圈又把磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)理想變壓器，轉(zhuǎn)換過程中能量值不變量值不變?nèi)⒗硐胱儔浩鞯幕娟P(guān)系式三、理想變壓器的基本關(guān)系式1電壓比：電壓比： 2能量關(guān)系：能量關(guān)系：P入入P出出，即，即U1I1U2I2(當(dāng)有多個(gè)副線圈當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí)時(shí)U1I1U2I2U3I3)3電流關(guān)系：一個(gè)原線圈、多個(gè)副線圈時(shí)，電流關(guān)系：一個(gè)原線圈、多個(gè)副線圈時(shí)，n1I1n2I2n3I3；若原、副線圈各只有一個(gè)，則；若原、副線圈各只有一個(gè)，則 1212UUnn 1221InIn 粗心：學(xué)了變壓器原、副線圈兩端的電壓比和電流粗心：學(xué)了變壓器原、副線圈兩端的電壓比和電流比的關(guān)系之后，我知道了變壓器原、副線圈兩

21、端的電壓與匝比的關(guān)系之后，我知道了變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比，通過它們的電流與匝數(shù)成反比如圖數(shù)成正比，通過它們的電流與匝數(shù)成反比如圖3810所示所示的變壓器的供電情況為：的變壓器的供電情況為：圖圖3810由由 ，得：，得：U22 V，U33 V由由 ，得：，得：I23 A，I32 A細(xì)心：那你再算算原、副線圈兩端的輸入功率與輸出功細(xì)心：那你再算算原、副線圈兩端的輸入功率與輸出功率各是多少？率各是多少？粗心：粗心：P入入U(xiǎn)1I16 W，P出出P2P312 W咦，怎么咦，怎么不相等呢？不相等呢？細(xì)心：對(duì)于理想變壓器，有細(xì)心：對(duì)于理想變壓器，有P入入P出出，且輸入功率隨輸，且輸入功率隨輸

22、出功率的變化而變化，因此出功率的變化而變化，因此I2和和I3的實(shí)際大小是由接在兩個(gè)副的實(shí)際大小是由接在兩個(gè)副線圈線圈n2和和n3兩端的負(fù)載決定的而兩端的負(fù)載決定的而I1又隨又隨I2和和I3的變化而變的變化而變化，因此始終滿足的關(guān)系只有化，因此始終滿足的關(guān)系只有U1 U2 U3n1 n2 n3和和U1I1U2I2U3I3或或n1I1n2I2n3I3粗心：哦，我知道了，電流與匝數(shù)成反比粗心：哦，我知道了，電流與匝數(shù)成反比( )，這，這種關(guān)系只在原、副線圈各只有一個(gè)時(shí)才成立種關(guān)系只在原、副線圈各只有一個(gè)時(shí)才成立細(xì)心：你還不賴嘛！細(xì)心：你還不賴嘛！11112233UnUn,UnUn31212131nI

23、nI,InIn1221InIn 四、幾種特殊變壓器四、幾種特殊變壓器1自耦變壓器：如圖自耦變壓器：如圖382所示圖甲中把整個(gè)線圈作所示圖甲中把整個(gè)線圈作為原線圈，取一部分作為副線圈，可以降低電壓；圖乙中把為原線圈，取一部分作為副線圈，可以降低電壓；圖乙中把一部分作為原線圈，把整個(gè)線圈作為副線圈，可以升高電一部分作為原線圈，把整個(gè)線圈作為副線圈，可以升高電壓壓圖圖3822電壓互感器，電流互感器：如圖電壓互感器，電流互感器：如圖383所示所示圖圖383方法探究方法探究一、公式推導(dǎo)一、公式推導(dǎo)例例1試推導(dǎo)出理想變壓器的變壓、變流公式：試推導(dǎo)出理想變壓器的變壓、變流公式：解析解析對(duì)于理想變壓器，原、副

24、線圈兩端的電壓都等于對(duì)于理想變壓器，原、副線圈兩端的電壓都等于線圈上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即：線圈上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即：U1E1n1 ，U2E2n2又因?yàn)槿我鈺r(shí)刻有：又因?yàn)槿我鈺r(shí)刻有：12 可得可得又由能量守恒定律知，輸入功率等于輸出功率，即：又由能量守恒定律知，輸入功率等于輸出功率，即：P1U1I2，P2U2I2 可得：可得： 答案答案11122221UnIn,UnIn 1t 2t 1122UnUn 1221InIn 1221InIn 二、理想變壓器基本公式應(yīng)用二、理想變壓器基本公式應(yīng)用例例2圖圖384為理想變壓器，它的原線圈接在交流電源為理想變壓器，它的原線圈接在交流電源上，副線圈接在一個(gè)標(biāo)有上，副

25、線圈接在一個(gè)標(biāo)有“12 V100 W”的燈泡的燈泡L上已知上已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為18 1，那么燈泡正常工作，那么燈泡正常工作時(shí)，圖中電壓表的示數(shù)為時(shí)，圖中電壓表的示數(shù)為_V，電流表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為_A圖圖384解析解析由公式由公式 ，得：，得：U1 U2216 V因理想變壓器的原、副線圈的功率相等因理想變壓器的原、副線圈的功率相等所以所以I1 0.46 A即電壓表、電流表的示數(shù)分別為即電壓表、電流表的示數(shù)分別為216 V、0.46 A答案答案216 0.46點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)分析理想變壓器問題時(shí)，應(yīng)注意正確地應(yīng)用原、分析理想變壓器問題時(shí)，應(yīng)注意正確地應(yīng)用原

26、、副線圈上電壓的關(guān)系和電流的關(guān)系，特別是原、副線圈功率副線圈上電壓的關(guān)系和電流的關(guān)系，特別是原、副線圈功率相等的關(guān)系相等的關(guān)系1122UnUn 12nn1211PPUU 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1如圖如圖385所示，有一個(gè)理想變所示，有一個(gè)理想變壓器，原線圈的匝數(shù)為壓器，原線圈的匝數(shù)為n1，輸入電壓，輸入電壓為為U1，電流為，電流為I1；兩個(gè)副線圈的匝數(shù)；兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為分別為n2和和n3，輸出電壓分別為，輸出電壓分別為U2和和U3，電流分別為，電流分別為I2和和I3 下列關(guān)于此下列關(guān)于此變壓器的判斷中，正確的是變壓器的判斷中，正確的是()AU1 U2n1 n2，U1 U3n1 n3 圖圖385

27、BI1 I2n2 n1，I1 I3n3 n1Cn1I1n2I2n3I3DI1U1I2U2I3U3答案答案ACD三、原、副線圈各物理量間的決定關(guān)系三、原、副線圈各物理量間的決定關(guān)系例例3如圖如圖386所示，理想變壓器的所示，理想變壓器的匝數(shù)之比為匝數(shù)之比為3 1，四只相同的燈泡中，四只相同的燈泡中L2、L3、L4均正常發(fā)光，問均正常發(fā)光，問L1能否正常發(fā)光？能否正常發(fā)光？解析解析此題考查的是原線圈回路電路此題考查的是原線圈回路電路規(guī)律的應(yīng)用，由匝數(shù)比可得原、副線圈中規(guī)律的應(yīng)用，由匝數(shù)比可得原、副線圈中 圖圖386電流比和電壓比電流比和電壓比I1 I21 3，U1 U23 1又原線圈回又原線圈回路

28、中，路中，L1與線圈串聯(lián)，故與線圈串聯(lián)，故L1中的電流等于中的電流等于I1，但電壓不等于，但電壓不等于U1，求解時(shí)可據(jù)，求解時(shí)可據(jù)I1R1進(jìn)行求解而副線圈回路中，線圈是電進(jìn)行求解而副線圈回路中，線圈是電源，故源，故U2與三只燈泡上的電壓相等，電流與三只燈泡上的電壓相等，電流I2是三者之和設(shè)是三者之和設(shè)額定電流為額定電流為I，則，則I23I，I1I，故，故L1能正常發(fā)光能正常發(fā)光答案答案L1能正常發(fā)光能正常發(fā)光點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 對(duì)于原線圈接穩(wěn)壓電源的理想變壓器，對(duì)于原線圈接穩(wěn)壓電源的理想變壓器， 有：有：U1U2I2P出出P入入I1三、綜合應(yīng)用三、綜合應(yīng)用例例4一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一理想變壓器

29、原、副線圈的匝數(shù)比n1 n21 2，電源電壓電源電壓u220 sint V，原線圈電路中接入一熔斷電流，原線圈電路中接入一熔斷電流I01 A 的保險(xiǎn)絲，副線圈中接入一可變電阻的保險(xiǎn)絲，副線圈中接入一可變電阻R，如圖，如圖388所示為了使保險(xiǎn)絲不被熔斷，調(diào)節(jié)所示為了使保險(xiǎn)絲不被熔斷，調(diào)節(jié)R時(shí)，其阻值最低不能時(shí)，其阻值最低不能小于小于()圖圖388A440 B440 C880 D880 222剖析剖析保險(xiǎn)絲是否會(huì)被熔斷不是取決于通過它的瞬時(shí)電保險(xiǎn)絲是否會(huì)被熔斷不是取決于通過它的瞬時(shí)電流，而是取決于它的發(fā)熱功率而發(fā)熱功率流，而是取決于它的發(fā)熱功率而發(fā)熱功率PI2R，其中，其中I應(yīng)應(yīng)取有效值故保險(xiǎn)絲的

30、熔斷電流指的是有效值取有效值故保險(xiǎn)絲的熔斷電流指的是有效值答案答案C變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3如圖如圖389所示所示,在甲、乙兩電路中在甲、乙兩電路中,當(dāng)當(dāng)a 、b兩端與兩端與e、f兩端分別加上兩端分別加上220 V的交流電壓的交流電壓時(shí)，測(cè)得時(shí)，測(cè)得c、d間與間與g、h間的電壓均為間的電壓均為110 V若分別在若分別在c、d兩端與兩端與g、h兩端加上兩端加上110 V的交的交流電壓，則流電壓，則a、b間與間與e、f間的電壓分別為間的電壓分別為( )A220 V,220 VB220 V,110 V 圖圖389C110 V,110 VD220 V,0解析解析對(duì)于變壓器有，當(dāng)對(duì)于變壓器有，當(dāng)Ucd110

31、V時(shí)，時(shí)，Uab2Ucd220 V；而當(dāng)；而當(dāng)g、h間為間為110 V的電壓時(shí)，的電壓時(shí)，g上端部分電阻中無電上端部分電阻中無電流，不產(chǎn)生電壓，所以流，不產(chǎn)生電壓，所以e、f兩端的電壓仍為兩端的電壓仍為110 V答案答案B點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)此題把變壓器的變壓與分壓器的分壓對(duì)比起來考此題把變壓器的變壓與分壓器的分壓對(duì)比起來考查，注重學(xué)科內(nèi)的綜合，旨在提高學(xué)生的綜合解題能力查，注重學(xué)科內(nèi)的綜合，旨在提高學(xué)生的綜合解題能力訓(xùn)練訓(xùn)練1一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R設(shè)原線圈的電流為設(shè)原線圈的

32、電流為I1，輸入功率為，輸入功率為P1，副線圈的電流為，副線圈的電流為I2，輸出功率為，輸出功率為P2當(dāng)當(dāng)R增大時(shí)增大時(shí)2008年高考年高考天津理綜卷天津理綜卷()AI1減小，減小，P1增大增大BI1減小，減小，P1減小減小DI2增大，增大，P2減小減小DI2增大，增大，P2增大增大答案答案B2如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10 1，R120 ，R230 ，C為電容器已知通過為電容器已知通過R1的正的正弦交流電如圖乙所示，則弦交流電如圖乙所示，則2009年高考年高考四川理綜卷四川理綜卷()甲乙甲乙A交流電的頻率為交流電的頻率為0.02 Hz

33、B原線圈輸入電壓的最大值為原線圈輸入電壓的最大值為200 VC電阻電阻R2的電功率約為的電功率約為6.67 WD通過通過R3的電流始終為零的電流始終為零解析解析根據(jù)變壓器原理可知，原、副線圈中電流的周根據(jù)變壓器原理可知，原、副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為期、頻率相同，周期為0.02 s、頻率為、頻率為50 Hz，選項(xiàng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；由圖乙可知，通過由圖乙可知，通過R1的電流最大值的電流最大值Im1 A，根據(jù)歐姆定律可，根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓知其最大電壓Um20 V，再根據(jù)原線圈的電壓之比等于匝數(shù)，再根據(jù)原線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為之比可知原線圈輸入電壓

34、的最大值為200 V，選項(xiàng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因錯(cuò)誤；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、阻直流的作用，則有電流通過為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容和電容器，選項(xiàng)器，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系并錯(cuò)誤；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，電阻聯(lián)電路特點(diǎn)可知，電阻R2的電流有效值的電流有效值I ，電壓有效，電壓有效值值U V，電阻，電阻R2的電功率的電功率P2UI W,選項(xiàng)選項(xiàng)C正確正確答案答案Cm122IRRm2U2033如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1 5，原線圈兩端的交變電壓為，原線圈兩端的交變電壓為u20 s

35、in 100t V氖泡在氖泡在兩端電壓達(dá)到兩端電壓達(dá)到100 V時(shí)開始發(fā)光，下列說法中正確的有時(shí)開始發(fā)光，下列說法中正確的有2009年高考年高考江蘇物理卷江蘇物理卷()A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 VC開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變2解析解析本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓

36、器變壓原理、功率等問題徹底理解由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線圈兩端電壓的底理解由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線圈兩端電壓的有效值有效值U1 V20 V，由，由 得副線圈兩端的電壓得副線圈兩端的電壓U2100 V，電壓表的示數(shù)為交變電流的有效值，選項(xiàng)，電壓表的示數(shù)為交變電流的有效值，選項(xiàng)B正正確；交變電壓的頻率確；交變電壓的頻率f 50 Hz，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于大于100 V，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為為100 Hz，選項(xiàng)，選項(xiàng)A正確；開關(guān)斷開前后，輸入電壓不變，變正確；開關(guān)斷開前后，輸入電壓不變，變壓器的變

37、壓比不變，故輸出電壓不變，選項(xiàng)壓器的變壓比不變，故輸出電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；斷開錯(cuò)誤；斷開后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，選項(xiàng)后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，選項(xiàng)D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案答案AB20 221122nUnU 1002課時(shí)課時(shí)4 4電能的輸送電能的輸送一、輸電線上的功率損失一、輸電線上的功率損失任何輸電線都有電阻，存在任何輸電線都有電阻，存在功率損失功率損失設(shè)輸電電流為設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為，輸電線的電阻為R，則輸電線上的功率，則輸電線上的功率損失損失PI2R設(shè)輸送的電功率為設(shè)輸送的電功率為P，輸電電壓為，輸電電壓為U，輸電線的總長(zhǎng)度為，輸電線的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)

38、 ， 橫 截 面 積 為， 橫 截 面 積 為 S ， 電 阻 率 為， 電 阻 率 為 ， 則 輸 電 電 流 為， 則 輸 電 電 流 為I ，輸電線電阻，輸電線電阻R 輸電線上的功率損失可表示為：輸電線上的功率損失可表示為： 二、減少輸電線上功率損失的辦法二、減少輸電線上功率損失的辦法1減小輸電線的電阻減小輸電線的電阻R減小輸電線長(zhǎng)度減小輸電線長(zhǎng)度L：由于輸電距離一定，所以在實(shí)際：由于輸電距離一定，所以在實(shí)際中不可能用減小中不可能用減小L來減小來減小RPULS .)(2SlUPP減小電阻率減小電阻率：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料線材料增大導(dǎo)線的

39、橫截面積增大導(dǎo)線的橫截面積S，這要多耗費(fèi)金屬材料，增加，這要多耗費(fèi)金屬材料，增加成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很大困難成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很大困難2減小輸電電流減小輸電電流I減小輸送功率減小輸送功率P：由于發(fā)電站的裝機(jī)容量一定，因此：由于發(fā)電站的裝機(jī)容量一定，因此發(fā)電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶發(fā)電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失少用或不用電來減少輸電線上的功率損失提高輸電電壓提高輸電電壓U：在輸送功率：在輸送功率P一定，輸電線電阻一定，輸電線電阻R一一定的條件下，輸電電壓提高到原來的定的條件下，輸電電壓提高到原來的

40、n倍，輸電線上的功率倍，輸電線上的功率損失降為原來的損失降為原來的 倍倍采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失最有效、最經(jīng)濟(jì)采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施的措施21n三、輸電線上的電壓損失三、輸電線上的電壓損失1電壓損失電壓損失U：輸電線路始端電壓：輸電線路始端電壓U跟末端電壓跟末端電壓U的的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，差值，稱為輸電線路上的電壓損失，UUU，如圖，如圖392所示所示圖圖3922造成電壓損失的因素造成電壓損失的因素輸電線電阻造成電壓損失輸電線電阻造成電壓損失輸電線的感抗和容抗造成電壓損失，以后在計(jì)算時(shí)只輸電線的感抗和容抗造成電壓損失，以后在計(jì)算時(shí)只考慮輸

41、電線電阻所造成的電壓損失考慮輸電線電阻所造成的電壓損失3減小輸電線路上電壓損失的方法減小輸電線路上電壓損失的方法減小輸電線電阻減小輸電線電阻R用增大輸電導(dǎo)線的橫截面積來減小電阻對(duì)低壓照明電路用增大輸電導(dǎo)線的橫截面積來減小電阻對(duì)低壓照明電路有效，對(duì)高壓輸電線路效果不佳有效，對(duì)高壓輸電線路效果不佳減小輸電電流減小輸電電流I在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施施高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實(shí)際輸送電能時(shí)，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情實(shí)際輸送電能時(shí)，還需綜合考慮各種因

42、素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓況，選擇合適的輸電電壓四、電能輸送原理圖四、電能輸送原理圖目前生產(chǎn)、生活中使用的基本上是交變電流，因此遠(yuǎn)距目前生產(chǎn)、生活中使用的基本上是交變電流，因此遠(yuǎn)距離輸送的電流都為交變電流，所以可以利用升壓變壓器將輸離輸送的電流都為交變電流，所以可以利用升壓變壓器將輸送電壓升高，到達(dá)用戶端后再利用降壓變壓器將電壓降低，送電壓升高，到達(dá)用戶端后再利用降壓變壓器將電壓降低，以符合用戶用電的需要，輸電原理圖如圖以符合用戶用電的需要，輸電原理圖如圖393所示所示圖圖393對(duì)于理想變壓器有對(duì)于理想變壓器有P1P2，P3P4P耗耗IR線線P2P3P1P4U線線I線線R線線U2U

43、333112244UnUn,UnUn五、電能輸送中線路電能損失的計(jì)算五、電能輸送中線路電能損失的計(jì)算六、易錯(cuò)、易混點(diǎn)透析六、易錯(cuò)、易混點(diǎn)透析1“提高電壓，降低電流提高電壓，降低電流”與歐姆定律矛盾嗎？與歐姆定律矛盾嗎？不矛盾歐姆定律是對(duì)純電阻耗能元件成立的定律，而不矛盾歐姆定律是對(duì)純電阻耗能元件成立的定律，而“提高電壓，降低電流提高電壓，降低電流”是從輸送角度，由是從輸送角度，由PIU，且在，且在P一一定的條件下得出的結(jié)論，兩者沒有聯(lián)系定的條件下得出的結(jié)論，兩者沒有聯(lián)系2高壓輸電，電壓越高越好嗎？高壓輸電，電壓越高越好嗎？并不是電壓越高越好因?yàn)殡妷荷?，?dǎo)線會(huì)激發(fā)空氣并不是電壓越高越好因?yàn)殡妷?/p>

44、升高，導(dǎo)線會(huì)激發(fā)空氣放電，另外高壓輸電對(duì)變壓器也提出了更高的要求，因此輸放電，另外高壓輸電對(duì)變壓器也提出了更高的要求，因此輸電電壓也不是越高越好在實(shí)際輸電過程中輸電電壓要根據(jù)電電壓也不是越高越好在實(shí)際輸電過程中輸電電壓要根據(jù)輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)各方面因素綜合輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)各方面因素綜合考慮考慮一、關(guān)于線路損耗的計(jì)算一、關(guān)于線路損耗的計(jì)算例例1一小型水電站輸出的電功率為一小型水電站輸出的電功率為20 kW，輸電線的總，輸電線的總電阻為電阻為5 如果發(fā)電機(jī)的輸出電壓為如果發(fā)電機(jī)的輸出電壓為400 V，且直接進(jìn)行輸，且直接進(jìn)行輸電，輸電導(dǎo)線上損失的電功率為多

45、少？若改為電，輸電導(dǎo)線上損失的電功率為多少？若改為2000 V的電壓的電壓輸電，則輸電導(dǎo)線上損失電功率又為多少？輸電，則輸電導(dǎo)線上損失電功率又為多少？解析解析PU1I1，I1 A50 AP線線I12R25005 W12500 WPU2I2，I2 A10 AP線線I22R21005 W500 W答案答案12500 W500 W點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 輸電電壓提高了輸電電壓提高了5倍倍,輸電線上損失的電壓降為原來輸電線上損失的電壓降為原來的的 ,電線上的損失功率降為原來的電線上的損失功率降為原來的 .高壓輸電可以保證輸在高壓輸電可以保證輸在送功率不變的情況下送功率不變的情況下,減小輸電電流來減小輸電的電能損失減

46、小輸電電流來減小輸電的電能損失.1PU2PU15125變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1一發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為一發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線的電阻為線的電阻為R，通過導(dǎo)線的電流為，通過導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校的輸入電壓為，學(xué)校的輸入電壓為U2下列四個(gè)計(jì)算輸電線的功率損耗的式子中，不正確的是下列四個(gè)計(jì)算輸電線的功率損耗的式子中，不正確的是()ABCI2R DI(U1U2)解析解析選項(xiàng)選項(xiàng)A中的中的U1是輸電電壓，而不是輸電線電阻上是輸電電壓，而不是輸電線電阻上的電壓，故選項(xiàng)的電壓，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；其余選項(xiàng)均正確錯(cuò)誤；其余選項(xiàng)均正確答案答案A點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)用用P 求輸電導(dǎo)線電阻上

47、損失的功率時(shí)，一定求輸電導(dǎo)線電阻上損失的功率時(shí)，一定要把要把U與電阻與電阻R相對(duì)應(yīng)相對(duì)應(yīng)21UR212()UUR 2UR二、遠(yuǎn)距離輸電線路二、遠(yuǎn)距離輸電線路例例2某發(fā)電站的輸出功率為某發(fā)電站的輸出功率為1.0104 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)處的用戶供電已遠(yuǎn)處的用戶供電已知輸電線的電阻率知輸電線的電阻率2.4108 m，導(dǎo)線的橫截面積為，導(dǎo)線的橫截面積為1.5104 m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的，輸電線路損失的功率為輸出功率的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

48、路上的電壓損失2006年高考年高考廣東物理卷廣東物理卷解析解析(1)輸電線路如圖所示輸電線路如圖所示輸電線的電阻為：輸電線的電阻為：R 25.6 P損損P14%P損損IR( )2R解得：解得：U28104 V(2)輸電線路上的電壓損失為：輸電線路上的電壓損失為：U損損 3.2103 V答案答案(1)8104 V(2)3.2103 V點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)這類題型重點(diǎn)要防止出現(xiàn)這類題型重點(diǎn)要防止出現(xiàn)P損損 的錯(cuò)誤，因?yàn)榈腻e(cuò)誤，因?yàn)閁2只有一小部分加在線電阻只有一小部分加在線電阻R線線上，大部分加在降壓變壓器的上，大部分加在降壓變壓器的輸入端輸入端2lS12PUPR 損損22UR線線變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2如圖如圖3

49、94所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10 kW，輸出電壓為，輸出電壓為400 V，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電時(shí)，為了減，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電時(shí)，為了減少電能損失，使用少電能損失，使用2 kV的高壓輸電，最后用戶得到的高壓輸電，最后用戶得到220 V、9.5 kW 的電力所用變壓器可認(rèn)為是理想變壓器求：的電力所用變壓器可認(rèn)為是理想變壓器求：(1)水電站升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比水電站升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 (2)輸電線路的導(dǎo)線電阻輸電線路的導(dǎo)線電阻R(3)用戶降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比用戶降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 圖圖39412nn34nn解析解析

50、升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比等于發(fā)電機(jī)升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比等于發(fā)電機(jī)的電壓和升壓變壓器的輸出電壓之比已知輸入功率為的電壓和升壓變壓器的輸出電壓之比已知輸入功率為10 kW而用戶得到功率為而用戶得到功率為9.5 kW，所以損失的功率為，所以損失的功率為0.5 kW，它應(yīng)等于導(dǎo)線的電阻與輸送電流的平方之積輸入電流應(yīng)等它應(yīng)等于導(dǎo)線的電阻與輸送電流的平方之積輸入電流應(yīng)等于輸送功率與升壓變壓器的輸出電壓之比而降壓變壓器的于輸送功率與升壓變壓器的輸出電壓之比而降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比應(yīng)等于原、副線圈兩端的電壓之比，所原、副線圈匝數(shù)之比應(yīng)等于原、副線圈兩端的電壓之比，所以有：以有：(1

51、)升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為： 1122400120005nUnU(2)導(dǎo)線電阻導(dǎo)線電阻R 與輸送電流和輸電線上損失的電功率有與輸送電流和輸電線上損失的電功率有關(guān)，有關(guān)，有P損損I2R；而輸送電流又決定于輸電電壓及輸送功；而輸送電流又決定于輸電電壓及輸送功率，有：率，有：I所以所以R 20 (3)設(shè)降壓變壓器原線圈上的電壓為設(shè)降壓變壓器原線圈上的電壓為U3，有：，有： U3U2IR2000 V520 V1900 V所以降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：所以降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為： 答案答案(1)1 5(2)20 (3)95 112PU222210000

52、950010000()()2000PPPIU 損損損損334419009522011nU.nU 訓(xùn)練訓(xùn)練1一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000 kW，電壓為，電壓為4000 V，經(jīng)變壓器，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電，輸電線路總電阻升壓后向遠(yuǎn)方輸電，輸電線路總電阻R1 k到目的地經(jīng)變壓器到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡(220 V、60 W)若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的率的10%，變壓器，變壓器T1和和T2的損耗可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷的損耗可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，

53、則工作狀態(tài)，則2009年高考年高考海南物理卷海南物理卷()AT1原、副線圈電流分別為原、副線圈電流分別為103 A和和20 ABT2原、副線圈電壓分別為原、副線圈電壓分別為1.8105 V和和220 VCT1和和T2的變壓比分別為的變壓比分別為1 50和和40 1D有有6104盞燈泡盞燈泡(220 V、60 W)正常發(fā)光正常發(fā)光答案答案ABD2圖示為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖關(guān)于遠(yuǎn)距離輸圖示為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是電，下列表述正確的是2009年高考年高考廣東物理卷廣東物理卷()A. 增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過

54、程中的電能損失能損失B. 高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C. 在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小的電能損失越小D. 高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好越好解析解析依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗PI2R線線，而而R線線 , 增大輸電線的橫截面積，減小輸電線的電阻，增大輸電線的橫截面積，減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電線上的功率損耗，選項(xiàng)則能夠減小輸電線上的功率損耗，選項(xiàng)A正

55、確；由正確；由PUI來來看，在輸送功率一定的情況下，輸送電壓看，在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電越大，則輸電電流越小，則功率損耗越大，選項(xiàng)流越小，則功率損耗越大，選項(xiàng)B正確；若輸電電壓一定，正確；若輸電電壓一定，輸送功率越大，則電流輸送功率越大，則電流I越大，電路中損耗的電功率越大，選越大，電路中損耗的電功率越大，選項(xiàng)項(xiàng)C錯(cuò)誤；輸電電壓并不是越高越好，因?yàn)殡妷涸礁撸瑢?duì)于錯(cuò)誤；輸電電壓并不是越高越好，因?yàn)殡妷涸礁?，?duì)于安全和技術(shù)的要求越高，選項(xiàng)安全和技術(shù)的要求越高，選項(xiàng)D正確正確答案答案ABDLS本章練習(xí)本章練習(xí)如圖如圖402甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，甲所示，一固定的

56、矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)已知線圈的匝數(shù)平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)已知線圈的匝數(shù)n100匝，電匝，電阻阻r1.0 ，所圍成的矩形的面積，所圍成的矩形的面積S0.040 m2；小燈泡的電；小燈泡的電阻阻R9.0 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖402乙所示線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為乙所示線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為enBmS cos t，其中，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為為磁場(chǎng)變化的周期不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：磁場(chǎng)變化的周期不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值(2)小燈泡消耗的電功率小燈泡消耗的電功率2T2T(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0 時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量荷量甲甲乙乙圖圖4024T解析解析(1)由題中電動(dòng)勢(shì)由題中電動(dòng)勢(shì)e的表達(dá)式知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大的表達(dá)式知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大答案答案(1)8 V(2)2.88 W(3)4.0103