【物理教案】2021江苏高考物理：第十一章第2讲变压器、电能的输送

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第2讲　变压器、电能的输送
一、理想变压器
1．构造
如图 1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．
图1
(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈．
(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈．
2．原理
电流磁效应、电磁感应．
3．理想变压器原、副线圈基本量的关系
理想变压器
(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)
(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)
功率关系
根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输
出功率，即 P入＝P出
电压关系
原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：
U
1
U
2
＝
n
1
n
2
，与负载、副线圈的个数无关
电流关系
只有一个副线圈时：
I
1
I
2
＝
n
2
n
1
频率关系
f 1＝f 2(变压器不改变交变电流的频率)
4．几种常用的变压器
(1)自耦变压器——调压变压器，如图 2甲(降压作用)、乙(升压作用)所示．
图2
(2)互感器Error!
自测 　关于理想变压器，下列说法正确的是(　　)
A．变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用
B．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率
C．正常工作的变压器，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压
D．变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小
答案　A
二、电能的输送
如图 3所示，发电站输出电功率为 P，输电电压为 U，用户得到的电功率为 P′，用户的电压
为U′，输电电流为 I，输电线总电阻为 R.
图3
1．输电电流
I＝
P
U
＝
P
′
U
′
＝
U
－
U
′
R
.
2．电压损失
(1)ΔU＝U－U′
(2)ΔU＝IR
3．功率损失
(1)ΔP＝P－P′
(2)ΔP＝I2R＝(
P
U
)2R
4．减少输电线上电能损失的方法
(1)减小输电线的电阻 R.由R＝ρ
l
S
知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线．
(2)减小输电线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据 P＝UI，要减小电流，必须提高输
电电压.
1．实验目的：探究变压器电压与线圈匝数的关系．
2．实验原理：原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变
化，铁芯中的磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存
在输出电压．本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系．
3．实验器材：两只多用电表(或两只交直流数字电压表)、学生电源(低压交流电源)、开关、
可拆变压器、导线若干．
4．实验步骤
(1)按如图 4所示连接好电路图，将两个多用电表调到交流电压挡，并记录两个线圈的匝数．
图4
(2)打开学生电源，读出两个电表电压值，并记录在表格中．
(3)保持匝数不变多次改变输入电压，记录下每次的两个电压值．
(4)保持电压、原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应
的电压值．
5．数据记录与处理
次序
n1(匝)
n2(匝)
n1∶n2
U1(V)
U2(V)
U1∶U2
1
2
3
4
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