内容正文:
讲解册
实战高考·物理
1.功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P损十P3。
2电压电流关系品:-是-会分总-是-是U=+U,正==a
3输电电流:1a是是-器-
4.输电线上的损耗
(1)电压损失:△U=U2一U3=I线R线。
(2)功率损失:P损=P2一P,=1线△U=I线R线=(
R线。
注圆当箱送的电功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,根据P=(传)
R线可知,输电线
上损耗的功率就减小到原来的马
2。
⑧
怎么考
题型各个击破
题型一交变电流有效值的计算
续表
名称
电流(电压)图像
有效值
题型解读
1.交变电流有效值的求解方法
↑u)
矩形脉
(U)
1-VA1.
)公式法利用E-发U=1升
√2
√2
动电流
U=√
算,只适用于正(余)弦式交变电流。
(2)定义法(非正弦式电流)
↑u)
非对称
计算时要抓住“三同”:“相同时间”内在“相
(U)
1=√2+g,
性交变
同电阻”上产生“相同热量”,列式求解,注意
电流
U-
时间至少取一个周期或取周期的整数倍。
√2U+U)
(-UU)
2.几种典型的交变电流及其有效值
典例市场上的调光台灯、调速风扇一般是用
名称
电流(电压)图像
有效值
可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个
↑u
正弦式
WU)
1壳
经过元件调节后加在电灯上的电压,在正弦式
交变
0
交变电流的每半个周期中都截去了前面的四
电流
I
U-Uz
-(U
2
分之一。现在加在电灯上的电压是(
tiω
正弦半
U
U
波电流
u
U
fi(w)
正弦单
A.Um
B.
2
c
向脉动
(U)
常
解析:使该交流电与一恒定电流分别通过相同
电流
U=
√2
的电阻R,设该恒定电流的电压为U,交流电
384
0专题13交变电流
√2
T
(1U不安,根据号是输入电压山决定
n2
在一个周期内产生的热量为Q=
2
输出电压U2,可以得出不论负载电阻R如
恒定电流在一个周期内产生的热量为Q2=
何变化,U,都不变。
只,由Q=Q,解得U-公,到滚交流包电
(2)当负载电阻发生变化时,2变化,根据输出
压的有效值为受,即加在电灯上的电压为
电流L2决定输入电流I1,可以判断I的变化。
(3)I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以
,故D正确,ABC错误。
判断P的变化。
)答案D
2.负载电阻不变的情况(如图所示)
解题技巧(1)交变电流一个周期内的图像为
完整的减号周期的正弦(或余孩)函教图像,成
者醉时值从0或峰值开始的号周期的正孩(或
余弦)函数图像,则该交变电流的有效值,可根
变化,负载R不变
据交变电流有效值的定义及正弦式交变电流
n2
有效值的大小进行对比求解。
(1)U1不变,发生变化,U2变化。
n2
(2)正弦半波电流、矩形脉动电流等只能利用
电流的热效应计算有效值。
(2)R不变,U2变化,I2发生变化。
(3)其他情况的有效值一般不能进行定量计
3)根据P2三'和P1=P2,可以判断P,变
算,但有的可以与正弦式交变电流的有效值定
性比较。如图甲所示的交变电流与如图乙所
化,P变化,因U1不变,故11发生变化。
示的正弦式交变电流比较,可知其有效值小于
3.等效电阻模型
√2
如图甲所示,当负载R2变化时,可将变压器
lm。
与负载电阻等效为一个新的电阻,如图乙
所示。
题型口理想变压器的动态分析
题型解读
1.匝数比不变的情况(如图所示)
tn,U.
元不变,负载R变化
385
讲解册
实战高考·物理
品-购2-光-k联立解
对于选项C、D可采用等效电阻法
设理想变压器原、副线圈的匝数比为,变压
n2
器原线圈两端电压为U1,则理想变压器及其
当R2变大时,可知R变大,则U1变大,
变小。
负寂的等效电阻阻值为R华少,报据变压器
典例2如图所示,理想变压器原、副线圈总匝
副线圈两端的电压U?及通过副线圈的电流I2
数相同,滑动触头P初始位置在副线圈正中
满足当=西,=西,根据欧姆定律有R,=
U22'I2
间,输入端接入电压有效值恒定的交流电源。
定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最
学,联立可得R=()》R,保持P位里不
大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理
变,P,向下缓慢滑动的过程中,增大,则R等
想电压表⊙的示数为U,理想电流表④的示数
增大,I减小,R2两端的电压U=IR2减小;根
为I。下列说法正确的是(
)
据闭合电路的知识可知,当R等=R2时,R等消
耗的功率最大,则此时R消耗的功率最大,初
始时R=9R,R4=(号)R1=4R,保持P,的
A
位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R等从
A.保持P位置不变,P2向左缓慢滑动的过程
4R增大到无穷大,则R1消耗的功率先增大后
中,I减小,U不变
减小,故C、D错误。
B.保持P位置不变,P2向左缓慢滑动的过程
)答案B
中,R消耗的功率增大
解题技巧变压器动态电路分析步骤
C.保持P2位置不变,P向下缓慢滑动的过程
Um
U2
中,I减小,U增大
U
U22
U2决定
P.-LUe p.PP
决定
决定
决定
D.保持P2位置不变,P向下缓慢滑动的过程
P
P=IU
中,R消耗的功率减小
决定
解析:对于选项A、B可采用程序法
注意)原线圈电路含负载的动态分析,利用等
保持P位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,
效电阻模型,可以将问题简化,处理更方便。
R2接入电路中的阻值减小,输入总电压不变,
题型三远距离输电问题」
则I增大,变压器原线圈两端电压增大,R2两
题型解读
端电压减小,即电压表示数U减小;原线圈电
解决远距离输电应注意的问题
压和电流都增大,则变压器的输入功率增大,
(1)分析输电电路图,没有电路图的要根据题
根据理想变压器的输入功率等于输出功率,可
意画出电路图。
知R1消耗的功率增大。故A错误,B正确。
(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变
386
0专题13交变电流
压器原线圈中的电流相等。
A将滑动触头P向下移,用户获得的电压将
(3)输电线长度等于输电距离的2倍。
增大
(4)计算线损功率一般用P损=I线R线。
B.采用高压输电可以减小输电线中的电流
(5)分析远距离输电的动态问题时,可参照分
C.用户获得的功率为19kW
析变压器动态问题的方法,将降压变压器及负
D.升压变压器的输出电压U2=1000V
载整体(或升压变压器、输电线、降压变压器及
解析:将滑动触头P向下移,相当于增大了
负载整体)等效成一个电阻,利用闭合电路的
3,降压变压器用户获得的电压U4=U3,可
n3
规律分析。
知U4会减小,故A错误;由P输出=P2=U2I2
典例3(多选)如图所示为某小型电站高压输
可知,在输电功率不变的情况下,提高升压变
电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输
压器的输出电压U2,可以减小输电线中的电
出功率恒为20kW。在输电线路上接入一个
流【2,即采用高压输电可以减小输电线中的电
电流互感器,其原、副线圈的匝数比为1:10,
流,故B正确;由电流互感器原理可得,输电线
电流表的示数为1A,输电线的总电阻为
的电流I2=10'=10×1A=10A,由题意可
102,下列说法正确的是(
)
知升压变压器的输出功率为20kW,则升压变
升压变压器
降压变压器
用
压器的输出电压为U==20V,输之线
损耗的功率为△P=Ir=10×10W=1000
W,则用户获得的功率为P4=P3=P2一△P=
19kW,故C正确,D错误。
)答案BC
387