2019-2020年高二物理第二章第6節(jié)變壓器導(dǎo)學(xué)案教科版

1、學(xué)校班級(jí)姓名 日期2019-2020年高二物理第二章第6節(jié)變壓器導(dǎo)學(xué)案教科版（1）知道變壓器的構(gòu)造（2）理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理。（3）理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題。（4）理解理想變壓器原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題。（5）知道課本中介紹的幾種常見的變壓器。課前預(yù)習(xí)自主學(xué)習(xí)在交流電的傳輸過程中，必須有升高或降低電壓的設(shè)備來滿足各種不同的需要，這種設(shè)備稱為。變壓器主要由閉合的 和繞在 上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的 組成，其中與相連的線圈叫做原線圈或初級(jí)線圈，與 相連的線圈叫做副線圈或次級(jí)線圈。變壓器的工作原理是根據(jù) ，當(dāng)原線圈兩端

2、加上交變電壓時(shí)，就有交變電流通過線圈，并在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，鐵芯中就有變化的磁通量。由于副線圈也繞在鐵芯上，這個(gè)變化的磁通量同樣穿過副線圈，所以在副線圈中能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 從而副線圈兩端有電壓輸出。理想變壓器指的是在變壓過程中沒有能量損失的變壓器，其基本特點(diǎn)為：，原副線圈電壓比為；如果只有一個(gè)副線圈，原副線圈電流比為 （設(shè)原、副線圈匝數(shù)分別為ni、壓）。4.常見的變壓器有 、三相變壓器等。問題發(fā)現(xiàn)課堂突破探究1變壓器的原理探究變壓器的原理；了解變壓器的鐵芯起什么作用？典例1下列關(guān)于理想變壓器的說法中，正確的是：（）理想變壓器的輸入功率等于輸出功率輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化

3、為電能輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為電廠能，再轉(zhuǎn)化為電能輸送的電能經(jīng)變壓器的鐵芯直接傳輸過去【歸納反思】探究2變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用1、探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系:2、推導(dǎo)理想變壓器的變壓比公式3、變壓器的功率關(guān)系、電流關(guān)系典例2如圖，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為4:1，原線圈接入一電壓為U=U0sin 31的交流電源，副線圈接一個(gè)R=27.5 Q的負(fù)載電阻。若 V, Hz,則下述結(jié)論正確的： TOC o 1-5 h z 副線圈中電壓表的讀數(shù)為55V副線圈中輸出交流電的周期為s原線圈中電流表的讀書為0.5A原線圈中輸入功率為【歸納反思】1探究3原線圈中接有負(fù)載的問題及多個(gè)副線圈問題1典例4

4、如圖所示，一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的變壓器，原線圈匝數(shù)n 1=1100匝，接入電壓U=220V的電路中。 有要求在兩組副線圈上分別得到電壓U2=6V、U3=110V, 它們的匝數(shù)n2、ns分別是多少？ 若在兩副線圈上分別接上“6V 20W、“110V 60W的 兩個(gè)用電器，原線圈的輸入電流為多少？【歸納反思】1探究4理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題典例4如圖，一理想變壓器原線圈接入一交 流電源，副線圈電路中R、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的，Vi和V2為理想電壓表， 讀數(shù)分別為U和U2； Ai、A和A為理想電流表， 讀數(shù)分別為丨1、丨2和I 3,現(xiàn)斷開S, U數(shù)值不變,下列判斷正確的是:A.U2

5、變小、I 3變小C.I 1變小、I 2變小【歸納反思】B.U 2不變、I 3變大D.I 1變大、丨2變大當(dāng)堂展示1利用如圖所示的電流互感器可以測(cè)量被測(cè)電路中的電流，若互感器原副線圈的匝數(shù)比ni：n2=1：100,交流電流表 A的示數(shù)是50mA貝U：被測(cè)電路的電流有效值為0.5A被測(cè)電路的電流平均值為0.5A被測(cè)電路的電流的最大值為A原副線圈中的電流同時(shí)達(dá)到最大值被測(cè)電路原線圈副線圈匚一2如圖所示，一理想變壓器原、畐U線圈匝數(shù)比為3:1，畐U線圈接三個(gè)相同的燈泡，均能正常發(fā)光，若在原線圈所在的電路上再串聯(lián)一個(gè)相同的燈泡L,則（設(shè)電源的有效值不變）燈L與三燈亮度相同燈L比三燈都暗燈L將會(huì)被燒壞D.

6、無法判斷3、如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器, 觸頭，U為加在原線圈兩端的交變電壓， 法中正確的是：(保持P的位置及功率減小保持保持保持)Ui不變,Ui不變,Ui不變,S由b切換到S由a切換到S由b切換到S為單刀雙擲開關(guān)，P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng) I i、I 2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說a.P的位置及P的位置及Ui不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，則12減小Ii增大I i減小則R上消耗的R第5節(jié)變壓器評(píng)價(jià)班級(jí)姓名 課時(shí)作業(yè)如圖所示為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U i為加在原線圈兩端的電壓，I i為原線圈中的電流強(qiáng)度，則：()保持Ui及P的位置不變，K由a合

7、到b時(shí)，Ii將增大保持P的位置及U不變，K由b合到a 的功率減小保持Ui不變，K合在a處，使P上滑，I保持P的位置不變，K合在a處時(shí)，若將增大要增加變壓器的輸入功率，可采用的措施是()使原線圈的導(dǎo)線變粗以減小原線圈的電阻；減小副線圈所連接的負(fù)載的阻值增加原線圈的匝數(shù)增加副線圈的匝數(shù)如圖是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器。已知原副線圈的匝數(shù)比為ni：n2=1:20，加在原線圈的電壓為ui=311sin100 n t (V),霓虹燈正常工作的電阻F=440k Q , I i 12表示原副線圈中的電流，下列判斷正確的是：副線圈兩端的電壓為 6220V,副線圈中的電流為 14.1mA副

8、線圈兩端的電壓為 4400V,副線圈中的電流為 10.0mAI 112 U1霓虹燈一臺(tái)理想變壓器的副線圈上并聯(lián)有30盞“ 36V40W的燈泡，若變壓器的原線圈有1100匝，接到220V交流電源上，問這變壓器應(yīng)繞多少匝才能保證燈泡正常發(fā)光？這時(shí)原、副 線圈中的電流各多大？交流臺(tái)在本節(jié)課學(xué)習(xí)中你還存在哪些疑難問題？ 由本節(jié)課學(xué)習(xí)你引發(fā)了哪些新問題？教師答疑學(xué)校 班級(jí) 姓名日期教師評(píng)價(jià)批改日期2019-2020年高二物理第二章第7節(jié)電能的輸送導(dǎo)學(xué)案教科版知道“便于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點(diǎn)，知道輸電過程。知道什么是輸電線上的功率損失和如何減少功率損失。知道什么是輸電導(dǎo)線上的電壓損失和如何減少電壓損失。

9、理解遠(yuǎn)距離輸電要用高壓。課前預(yù)習(xí)自主學(xué)習(xí)電流流過輸電導(dǎo)線時(shí)，電流的 會(huì)引起電功率的損失。損失的電功率P=l兌 即在輸電線上因發(fā)熱而損耗的電功率與電阻成正比，與電流的二次方成正比。所以為減小電能輸送中損失的電功率，可以通過減小 或來實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)線有電阻，輸電線上有電壓損失，使得用電設(shè)備兩端的電壓比供電電壓低，據(jù)厶U=IR可知，減小輸電線路上電壓損失的主要辦法有兩種：一是 、二是_，但是減小輸電線路的電阻在實(shí)際輸電過程中并不實(shí)用。由P=UI，在保證輸送電功率不變的情況下，必須提高輸送 ，才能減小 _，從而減小輸電線路上的能量損失。即在遠(yuǎn)距離輸電中，必須采用輸電。輸送一定功率的電能時(shí)，輸電電壓越高，輸電

10、線路中電流 ，導(dǎo)線因發(fā)熱而損耗的電能就 ，輸電線路上的電壓損失也就 。高壓直流輸電與高壓交流輸電比較 在輸送相同電功率的電能時(shí)，直流輸電所用的線材僅為交流輸電的2/3。同時(shí)，直流 輸電桿塔結(jié)構(gòu)也比交流輸電簡(jiǎn)單，占地面積小。 穩(wěn)定的直流輸電不存在 和引起的損耗。用直流輸電時(shí)，不需考慮電網(wǎng)中的各臺(tái)交流發(fā)電機(jī)的同步運(yùn)行問題。直流輸電系統(tǒng)只在輸電環(huán)節(jié)是 ，發(fā)電環(huán)節(jié)和用電環(huán)節(jié)都是 。換流站內(nèi)配有整流器和逆流器。問題發(fā)現(xiàn)課堂突破探究1輸電線的功率損失:輸電線功率損失的探究減小輸電線功率損失的方法有哪些?1典例1在電能輸送過程中，若輸送電功率一定，則在輸電線上的功率損失(A、隨輸電線電阻的增大而增大B與輸送

11、電壓的平方成正比C與輸電線上電壓損失的平方成正比D與輸電電流的平方成正比【歸納反思】探究2輸電線的電壓損失：1、分析造成電壓損失的因素2、如何減小輸電線上電壓損失典例2某發(fā)電站的輸出功率為 104kw,輸出電壓為4kV,通過理想變壓器升壓后向 80km 遠(yuǎn)處供電。已知輸電導(dǎo)線的電阻率為p =2.4 X10“ Qm,導(dǎo)線橫截面積為1.5 X104m,輸電線路損失的功率為輸出功率的 4%求：升壓變壓器的輸出電壓？輸電線路上的電壓損失？【歸納反思】探究3探究電網(wǎng)供電了解電網(wǎng)供電的流程，并能畫出簡(jiǎn)要的示意圖典例3一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V,輸出功率為100kW向遠(yuǎn)處輸電所用輸出線的總電阻為 8

12、 Q ,要使輸電線上的功率損失不超過輸送功率的5%用戶正好得到 220V的電壓，則供電處的升壓變壓器和用戶的降壓變壓器原、畐U線圈的匝數(shù)比各是多少？【歸納反思】當(dāng)堂展示某發(fā)電廠用2.2kV的電壓將電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶，后改用 22kV的電壓，在既有輸電 線路上輸送同樣的電功率，前后兩種輸電方式消耗在輸電線上電功率之比為_。要將2.2kV的電壓升高至22kV，若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈的 匝數(shù)應(yīng)該是匝。發(fā)電機(jī)的端電壓為 U,經(jīng)總電阻為 R的電線向遠(yuǎn)方用戶輸送功率為P的電能，則下列說法中不正確的是：()輸電線上的電流為 P/U B.輸電線損耗的電功率為PRU兩根輸電線用戶一端的電壓為

13、(JPRU)輸電線損耗的電功率為U/R某小型水電站輸出功率為20kw，輸電線總電阻為 6 Q .若采用380V輸電，求輸電線路上損耗的功率。 若改用5000V高壓輸電，用戶端利用 ni：n2=22:1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。發(fā)電機(jī)輸出功率 40kW輸出電壓400V,用變壓比(原、副線圈匝數(shù)比)為 1 : 5的變壓 器升壓后向遠(yuǎn)處供電，輸電線的總電阻為5Q ,到達(dá)用戶后再用變壓器降為220V,求：輸電線上損失的電功率是多少？降壓變壓器的變壓比是多少？第7節(jié)電能的輸送班級(jí)姓名 評(píng)價(jià)課時(shí)作業(yè)在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，如果把輸電電流，減小為原來的1/100 ,則相同時(shí)間內(nèi)在線路上因發(fā)熱而損失的電能將是原

14、來損失電能的：A. 100 倍 B . 10000 倍 C.1/100倍 D.1/10000倍當(dāng)遠(yuǎn)距離高壓輸送一定電功率時(shí)，輸電線上損耗的功率與電路中的輸送電壓的平方成正比輸送電壓的平方成反比輸電線中電流的平方成正比導(dǎo)線中電流的平方成反比關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電線上的功率損耗，下列說法正確的是由功率P=U/R，應(yīng)降低輸電電壓，增大導(dǎo)線電阻由P=IU,應(yīng)低電壓小電流輸電由p=i2r，應(yīng)減小導(dǎo)線電阻或減小輸電電流上述說法均不對(duì)用電器電阻值為 R距交變電源L,輸電線電流為I，電阻率為p，要求輸電線上電壓降 不超過U.則輸電線截面積最小值為 TOC o 1-5 h z A. p L/R B.2 p LI/U C.U/p LID.2UL/P i水電站向小山村輸電，輸送功率為50 kW,若以1100V送電則線路損失為 10可kW若以3300V送電，則線路損失可降低至kW 。當(dāng)用3300V送電時(shí)，為使電壓降至我國(guó)規(guī)定的生活用電電壓，不計(jì)線路損失，山村中降壓變壓器的初、次級(jí)線圈匝數(shù)比為。單相交流發(fā)電機(jī)的電功率是 2