内容正文:
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
章末整合提升
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
[知识网络]
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
[专题探究]
专题一 理想变压器的规律及应用
1.理想变压器的几个基本关系
(1)电压关系:输入电压决定输出电压
eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2)(单个副线圈时),
U1∶U2∶U3∶…=n1∶n2∶n3∶…(多个副线圈时)。
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
(2)功率关系:输出功率决定输入功率,P入=P出。
(3)电流关系:输出电流决定输入电流
eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1)(单个副线圈时),
n1I1=n2I2+n3I3+…(多个副线圈时)。
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
2.变压器电路的动态分析,理解好各量的制约关系是关键,制约关系如下。
(1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比eq \f(n1,n2)一定时,输出电压U2由输入电压U1决定,即U2=eq \f(n2,n1)U1,可简述为“原制约副”。
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比eq \f(n1,n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=eq \f(n2,n1)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=eq \f(P2,U2)。
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
[例1]如图4-1所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
图4-1
A.电压表V1示数增大
B.电压表V2、V3示数均增大
C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
[解析] 电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同,滑片滑动时V1示数不变,选项A错误;电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压,原、副线圈匝数不变,输入电压不变,故V2示数不变,V3示数为V2示数减去R0两端电压,两线圈中电流增大,易知R0两端电压升高,故V3示数减小,选项B错误;理想变压器
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
U1I1=U2I2,则U1ΔI1=U2ΔI2,ΔI2>ΔI1,故U2<U1,变压器为降压变压器,选项C错误;因I2增大,故知R减小,变阻器滑片是沿c→d的方向滑动,选项D正确。
[答案] D
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
专题二 远距离输电问题的基本思路
输电示意图(如图4-2所示)
图4-2
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
(1)正确理解几个基本关系
①功率关系:P1=P2,P2=P损+P3,P3=P4。
②电压关系:eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2),U2=U线+U3,eq \f(U3,U4)=eq \f(n3,n4)。
③电流关系:eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1),I2=I线=I3,eq \f(I3,I4)=eq \f(n4,n3)。
④输电电流:I线=eq \f(P2,U2)=eq \f(P3,U3)=eq \f(U线,R线)。
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
⑤输电导线上损耗的电功率
P损=P2-P3=I线2R线=eq \f(U线2,R线)=U线I线。
⑥输电导线上的电压损失U线=I线·R线=U2-U3。
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
(2)处理思路
①根据具体问题画出输电线路示意图。
②研究三个回路,分析其中的已知量、可求量、待求量。
③研究两个变压器,分析其中的已知量、可求量、待求量。
④确定求解思路,根据回路及变压器上的电压、电流、功率关系列式求解。
第四章 远距离输电
菜 单
物理·选修3-2(LK)
(3)解题的两种基本模式:
①电厂→升压变压器→降压变压器→用户
②用户→降压变压器→升压变压器→电厂
第四章 远距