高中物理变压器和远距离输电总结大全(高分秘籍)

第二节变压器和远距离输电一、考情分析

考试大纲考纲解读

1、理想变压器I

2、远距离输电I 1.对理想变压器问题应该从电磁感应的本质、电压比、电流比和能量的观点几个方面正确理解。

2.远距离输电问题应该分段分析，注意各段电压、电流、功率的关系。掌握输送电过程中电能损失的计算方法和提高输电效率的方法

二、考点知识梳理

（一）、变压器

1．理想变压器的构造、作用、原理及特征

构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个

__________上构成变压器．

作用：在输送电能的过程中改变________．

原理：其工作原理是利用了____________．

特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压．

2．理想变压器的理想化条件及其规律．

在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、

11-2-1

副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有：t

n E ??Φ=1

1

1，t

n E ??Φ=2

2

2 忽略原、副线圈内阻，有 U 1＝E 1 ， U 2＝E 2

另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有 21?Φ=?Φ

由此便可得理想变压器的电压变化规律为2

1

21n n U U = 在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有P 1=P 2 而P 1=I 1U 1 P 2=I 2U 2

于是又得理想变压器的电流变化规律为1

2

212211,n n I I I U I U ==

由此可见：

（1）理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别．）

（2）理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式． 3、规律小结

（1）熟记两个基本公式：

① __________，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成____。 Ⅰ：理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比，输出电压由__________

决定。

Ⅱ：当n 2＞n 1时，U 2＞U 1，变压器使电压升高，这种变压器叫做____变压器．

Ⅲ：当n 2＜n 1时，U 2＜U 1，变压器使电压降低，这种变压器叫做_______变压器．

②P 入=P 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。

有多个副线圈时, 有P 入=P 出，即P 1= P 2+ P 3 +P 4+ P 5+……… 由U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3+……，得到 n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……

变压器的高压线圈匝数多而通过的电流______，可用较____的导线绕制 变压器的低压线圈匝数少而通过的电流____，可用较____的导线绕制 （2）原副线圈中过每匝线圈通量的_________相等． （3）原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样 （4）公式1

12

2

U

n U n =

，1

12

2

I

n I n =

中，原线圈中U 1、I 1代入有效值时，副线圈对应的U 2、

I 2也是有效值，当原线圈中U 1、I 1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U 2、I 2也对应最大值或瞬时值．

（5）需要特别引起注意的是：

①只有当变压器只有一个副线圈工作时．．．．．．．．．．，才有：1

22

1

2211,n n I I I U I U =

=

②变压器的输入功率由输出功率决定．．．．．．．．．．．

，往往用到：R n U n I

U P /2

1121

11

???

? ??==，即在输

入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。式中的R 表示负载电阻．．．．的阻值．．．，而不是“负载．．

”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。实际

上，R ．越大，负载越小；．．．．．．．．R ．越小，负载越大．．．．．．．。这一点在审题时要特别注意。 （6）

（7）变压器可以使输出电压升高或降低，但不可能使输出功率变大．假若是理想变压器．输出功率也不可能减少．

（8）通常说的增大输出端负载，可理解为负载电阻减小；同理加大负载电阻可理解为减小负载． 4、几种常用的变压器 (1)自耦变压器

图11-2-2是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有_____线圈。如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以________电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线

圈，就可以_______电压。

调压变压器就是一种_________变压器，它的构造如图

11-2-3所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上。AB 之间加上输入电压U 1 。移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U 2。

(2)互感器

互感器也是一种变压器。交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可

以解决

11-2-2

11-2-3

11-2-4

了。这种变压器叫做互感器。互感器分___________和__________两种。

a 、电压互感器

电压互感器用来把_________变成_________，它的原线圈________在高压电路中，副线圈上接入交流电压表。根据电压表测得的电压U 2 和铭牌上注明的变压比(U 1 /U 2 )，可以算出高压电路中的电压。为了工作安全，电压互感器的铁壳和副线圈应该接地。

b 、电流互感器

电流互感器用来把_________变成_________。它的原线圈________在被测电路中，副线圈上接入交流电流表。根据电流表测得的电流I 2 和铭牌上注明的变流比(I 1/I 2)，可以算出被测电路中的电流。如果被测电路是高压电路，为了工作安全，同

样要把电流互感器的外壳和副线圈接地。 （二）、电能输送

1．电路中电能损失____________，切不用U 2/R 来算，当用此式时，U 必须是降在导线上的电压，电压不能用输电电压来计算．

2．远距离输电。

一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻

和负载电阻。并按照规范在图中标出相

应的

物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数

分

别

为

率相应的电压、电流、功,,,,221

1n n n n ''也应该采用相应的符号来表示。 从图中应该看出功率之间的关系是：;,,212211P P P P P P P r +=''='=

D 1 r

D 2 I 1 I 1/ I r I 2 I 2/ n 1 n 1/ n 2 n 2/ R ~ 11-2-5

11-2-6

电压之间的关系是：2122

221

111

,,U U U n n U U n n U U r +=''=''=

'

电流之间的关系是：

21222

21111,,I I I n n I I n n I I r ==''

=''='

可见其中电流之间的关系最简单，21,,I I I r '中只要知道一个，另两个总和它相等。因此电流往往是．．．．．这类．．问题的突破口．．．．．．

。 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

。分析和计算时都必须用r I U r I P r r r

r ==,2，而不能用r

U P r 2

1'=。

特别重要的是要求会分析输电线上的功率损失S U S L U P P r 212

111'∝????

? ??'=ρ，由此得出

结论：

⑴减少输电线功率损失的途径是提高____________或增大____________________，当然选择前者。

⑵若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地。 需要引起注意的是课本上强调：输电线上的电压损失，除了与输电线的电．．．．．．．．．．．．．．．．．．阻有关．．．，还．．与感抗和容抗有关．．．．．．．．。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。

三、考点知识解读

考点1. 理想变压器基本公式的应用

剖析：理想变压器的两个基本公式是：⑴

12

22

U n U n =，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。⑵12P P =，即无论有几个副线圈在工作，

变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有1

22

12211,n n I I I U I U ==。

[例题1] （20·江苏物理·6）如图11-2-7所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为202sin 100V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有 （ ）

A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz

B ．开关接通后，电压表的示数为100 V

C ．开关断开后，电压表的示数变大

D ．开关断开后，变压器的输出功率不变

解析：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为2

2201=

U V=20V ，由

2

1

21U U n n =得副线圈两端的电压为1002=U V ，电压表的示数为交流电的有效值，B 项正确；交变电压的频率为

502100==

π

π

f Hz ，一个周期内电压两次大于100V ，即一个周期内氖泡能两次发光，所以其发光频率为100Hz ，A 项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C 项错误；断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D 项错误。 答案： AB

【变式训练1】（20·四川·17）如图11-2-8甲所示，

理想变压器

11-2-7

原、副线圈的匝数比为10：1，R 1＝20 Ω，R 2＝30 Ω，C 为电容器。已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则 （ ） A.交流电的频率为0.02 Hz

B.原线圈输入电压的最大值为2002 V

C.电阻R 2的电功率约为6.67 W

D.通过R 3的电流始终为零

解析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s 、频率为50赫兹，A 错。由图乙可知通过R 1的电流最大值为I m ＝1A 、根据欧姆定律可知其最大电压为U m ＝20V ，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V 、B 错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R 3和电容器，D 错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R 2的电流有效值为I ＝m 1

2

I 2R R 、电压有效值为U ＝U m /2V ，电阻R 2的电功率为P 2＝UI ＝

20

3

W 、C 对。 答案：C

考点2. （变压器动态问题）制约思路

剖析：.

（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n 1/n 2）一定时，输出电压

U 2由输入电压决定，即U 2=n 2U 1/n 1，可简述为“原制约副”.

（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n 1/n 2）一定，且输入电压

U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1=n 2I 2/n 1，可

简述为“副制约原”.

（3）负载制约：①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2=P 负1+P

11-2-8

负2

+…；②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，I 2=P 2/U 2；③

总功率P 总=P 线+P 2.

动态分析问题的思路程序可表示为：

U

122222121I R U I U n n U U 决定

负载决定?????→?=????→?=决定决定????→?=????????→?==1112211211)(U I P I U I U I P P P

1

[例题2] 如图11-2-9所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的

电流强度，则（ ）

A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，

I 1将增大 B ．保持P 的位置及U 1不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率减小 C ．保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增

大

D ．保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大 解析：K 由a 合到b 时，n 1减小，由1

1

2

2

U

n U n =

,可知，U 2增大，P 2=U 22/R 随之

增大·而 P 1=P 2，P 1=I 1U 1，从而I 1增大，A 正确．K 由 b 合到a 时，与上述情况相反，P 2将减小，B 正确·P 上滑时，R 增大，P 2=U 22/R 减小，又P 1＝P 2，P 1=I 1U 1，从而I 1减小，C 错误．U 1增大，由2

1U U =2

1n n ，可知U 2增大，I 2=U 2/R

随之增大，由1

22

1

I

n I n =

可知I 1也增大，D 正确。

说明：处理这类问题的关键是要分清变量和不变量，弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系．在理想变压器中，U 2由U 1和匝数比决定；I 2由U 2和负载电阻决定；I 1由I 2和匝数比决定． 答案： ABD

11-2-9

【变式训练2】（08四川·16）如图11-2-10，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路

中R 1、

R 2、R 3和R 4均为固定电阻，开关S 是闭合的。

和

为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；

、 和为

理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3。现断开S ，U 1数值不变，下列推断

中正确的是 （ ） A ．U 2变小、I 3变小 B ．U 2不变、I 3变大 C ．I 1变小、I 2变小 D ．I 1变大、I 2变大

解析：因为变压器的匝数与U 1不变，所以U 2与两电压表的示数均不变．当S 断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I 2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I 1也将减小，C 正确；因为R 1的电压减小，故R 2、R 3两端的电压将增大，I 3变大，B 正确．

答案：BC

考点3. 多个副线圈的变压器

剖析：

当副线圈中有二个以上线圈同时工作时，U 1∶U 2∶U 3=n 1∶n 2∶n 3，但电流不可2

1I I =1

2n n ，此情况必须用原副线圈功率相等来求电流．

[例题3] 如图11-2-11所示，接于理想变压器的四个灯泡规格

相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为（ ） A ．1∶2∶3； B ．2∶3∶1

A 3

A 2 A 1

V 2

V 1

11-2-10

C ．3∶2∶1；

D ．2∶1∶3

解析：由于所有灯泡规格相同．且都正常发光，则

3

2U U =3

2n n =U

U 2=1

2式中，U 为灯泡的额定电压，设I 为灯炮的额定电流，由理想

变压器的功率关系 p l = p 2＋p 3

U l I ＝U 2I ＋U 3I ＝2UI ＋UI ＝3UI 所以U 1=3U 则2

1n n =2

1U U =U U 23=2

3 由此得n 1∶n 2∶n 3=3∶2∶1

答案：C

【变式训练3】 甲、乙两个完全相同的理想变压器接在电压恒定的交流电路中，如图11-2-12所示。已知两变压器负载电阻的阻值之比

为R 甲：R 乙=2：1，设甲变压器原线圈两端的电压为U 甲

，副线

圈上通过的电流为I /甲；乙变压器原线圈两端的电压为U 乙，副

线圈上通过的电流为I /乙。则以下说法正确的是：（ ）

A ．U 甲=U 乙，I /甲=I /乙；

B ．U 甲=2U 乙，I /甲=2I /乙；

C ．U 甲=U 乙，I /甲=?I /乙；

D ．U 甲=2U 乙，I /甲=I /乙。

【解析】：由于两变压器的原线圈串联接在同一回路中，电荷守恒定律知，无论是直流电路还是交流电路，串联电路中电流必定相等，所以通过两原线圈的电流相同，即：I 甲=I 乙。又因两变压器的匝比相同，根据变压器的电流变比公式，可推得它们副线圈上的电流也相同，即：I /甲=I /乙。对两变压器的输出端，由欧姆定律，可得到两副线圈上的电压分别为：U 甲/=I 甲/R 甲、U 乙/=I 乙/R 乙，解得：U 甲/：U 乙/=2：1，最后再根据变压器的电压变比公式可求得两原线圈上的电压关系为：U 甲=2U 乙。

11-2-11

11-2-12

答案：D 。

考点4. 远距离输电问题

剖析：

远距离输电，从图中应该看出功率之间的关系是：P 1=P 2，P 3=P 4，P 1/=P r =P 2。电压之间的关系是：

33

11232244

,,r U n U n U U U U n U n ===+。电流之间的关系是：3124

232143

,,r I I n n I I I I n I n ====。输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用22

2,r r P I r U I r ==，而不能用2

r r U P r

=

。特别重要的是要

会分析输电线上的功率损失2

12221

r P L P U S U S ρ??=?∝ ???

。

（1）远距离输电过程中物理量较多，一定要分清各物理量的对应关系。 （2）有些情况下利用逆推法解决电能输送问题比较方便，方法是先从负载算起一直推到升压变压器的输入端。

[例题4]（20·山东·19）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n ，n 2。降压变压器原副线匝数分别为n 3、n 4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V 的用电器正常工作，则

（ ）

A ．3

214n n n n >

B ．

3

214

n n n n < 11-2-13

C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 解析：根据变压器工作原理可知

122220

n n U =，334220

n U n =，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有23U U >，所以

3

214

n n n n >，A 正确，BC 不正确。升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，D 正确。

考点：变压器工作原理、远距离输电 答案：AD

【变式训练4】发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：

（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比. （2）画出此输电线路的示意图. （3）用户得到的电功率是多少？

解析：⑴KW P P 4%41=?=损，KW P P 96%411=-?

=）（用 A R

P I I 2023==

=损，A U P I 400111==

，A U P I 11

4800

444== 20:11221==I I n n 对于升压变压器：,112403

443：对于降压变压器：==I I

n n

⑵

⑶KW P P 96%411=-?

=）（用 答案：⑴升压变压器1：20，降压变压器240：11 ⑶96KW

点评：在远距离输电中若已知P 1、U 1、损失百分比、R 线、U 4，求其他的若干量的思路：

四、考能训练

A 基础达标

1．如图11-2-14所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电，副线圈接入“220V ，60W ”灯泡一只，且灯泡正常发光．则 （ ） A ．电流表的示数为3

2220

A

B ．电源输出功率为1200W

C ．电流表的示数为

32220

A

D ．原线圈端电压为11V

2.如图11-2-15所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关．P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1 为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2 分别为原线圈

和副线圈中的电流．下列说法正确的是 （ ）

A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小

B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2减小

U 1 I 1

I 2 R

P

S a b

～

× A

11-2-14

11-2-15

C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大

D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小

3.如图11-2-16所示理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒ab向右匀速切割磁感线时电流表A1的读数是12 mA,则副线圈中电流表A2的读数为( )

A.3 mA

B.48 mA

C.与R阻值无关

D.0

11-2-16

4.如图11-2-17所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯灯泡相同,且都是“220 V 40 W”.当灯泡所消耗的功率都调至20 W时,哪种台灯消耗的功率最小（）

V A

R

5.如图11-2-18所示,两只相同的灯泡,分别接在理想变压器的原、副线圈上,(灯泡电阻不随温度变化)已知原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,电源电压为U,则( )

A.通过A 、B 灯的电流之比I A ∶I B =2∶1

B.灯泡A 、B 两端的电压之比U A ∶U B =1∶2

C.灯泡A 、B 两端的电压分别是U A =5

1

U,U B =5

2U D.灯泡A 、B 消耗的功率之比P A ∶P B =1∶1

6、（2020年海南物理9．）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V ，经变压器T 1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1k Ω。到目的地经变压器T 2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V 、60W ）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T 1和T 2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则 A ．T 1原、副线圈电流分别为120A 和20A B ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×120V 和220V C ．T 1和T 2的变压比分别为1：50和40：1

D ．有6×120盏灯泡（220V 、60W ）正常发光

7.（08·海南·7）如图11-2-19，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u ＝U 0sin ωt 的交流电源，副线圈接一个R ＝27.5 Ω的负载电阻．若U 0＝2202V ，ω＝100π Hz ，则下

述结论正确

11-2-17

11-2-18

的是 （ ）

A ．副线圈中电压表的读数为55 V

B ．副线圈中输出交流电的周期为

1

s 100π

C ．原线圈中电流表的读数为0.5 A

D ．原线圈中的输入功率为110 2 W

8.（08·天津·17）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R 设原线圈的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P 2。当R 增大时 （ ）

A ．I 1减小，P 1增大

B ．I 1减小，P 1减小

C ．I 2增大，P 2减小

D ．I 2增大，

P 2增大

9．（20．上海物理卷）如图11-2-20所示，自耦变压

器输入端＝40 ，当

A 、

B 接交流稳压电源，其电压有效值U AB ＝100V ，R 0

滑动片处于线圈中点位置时，C 、D 两端电压的有效值

U CD 为

___________V ，通过电阻R 0的电流有效值为_____________A ．

10．（20．上海物理卷）如图11-2-21所示，一理想变压

器原、副线圈匝数分别为n l 和n 2， 当负载电阻R 中流过的

电流为I 时，原线圈中流过的电流为 ；现减

小负载电阻R

11-2-19

11-2-20

11-2-21

的阻值，则变压器的输入功率将（填“增大”、“减小”或“不变”）．

11.（08上海物理·20 B）某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。

（1）若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率。

（2）若改用5000 V高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。

B 能力提升

12.（20·广东物理·9）图11-2-22为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是（）

A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

13.如图11-2-23，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u ＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝2202V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是（）

A．副线圈中电压表的读数为55 V B．副线圈中输出交流电的周期为1 s

100π

V A

R

11-2-22

C ．原线圈中电流表的读数为0.5 A

D ．原线圈中的输入功率为110 2 W

14.（2020年高考上海卷.物理.20B ）某小型实验水电站输出功率是20kW ，输电线路总电阻是6Ω。

（1）若采用380V 输电，求输电线路损耗的功率。

（2）若改用5000高压输电，用户端利用n 1:n 2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。

15. （江苏徐州市2020届复习试卷．物理．17）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个坑口电站，输送的电功率为P=500kW ，当使用U=5kV 的电压输电时，测得安

装在输电线路起点和终点处的两只电度表一

昼夜示数相差4800度。求：

⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r 。 ⑵若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站

应使用多高的电压向外输电？

图18

11-2-23

11-2-24

(完整word版)变压器和远距离输电_含答案

变压器和远距离输电 重点突破 知识点一理想变压器的原理及基本关系式 由于理想变压器没有漏磁和能量损失，所以穿过原、副线圈的磁通量ф相等，磁通量的变化率 △ф/△t 也总是相等，这种使原、副线圈产生的感应电动势与原、副线圈的匝数成正比．故变压器的工作原理是电磁感应（互感现象）． 变压器的基本规律可概括为“三变三不变”，即：可改变交流 的电压、电流、等效电阻；不能改变功率、频率和直流的电压。 变压器的变压比: U 1／n 1 = U 2／n 2= U 3／n 3 =… = ΔU ／Δn = k 变压器的变流比: n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…… 理想变压器的输入功率由输出功率决定： 22 11222 2 22111/R n U n R U U I U I P ??? ? ??==== 【应用1】如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n 1：n 2=4:1，原线圈回路中的电 阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等。a 、b 端加一定交变电流电压后，两电阻消耗的电功率之比P A ：P B = 和电阻两端的电压之比U A ：U B = 。 知识点二远距离输电 1、远距离输电示意图 2、几个常用关系式： 若发电站输出电功率为P ，输出电压为U ，用户得到的电功率为P ’，用户得到的电压为U ’，输电导线的总电阻为R 。（如图） ①导线损失的电压△U=U-U ’=IR 。 ②输电电流I=P/U=（U-U ’）/R 。 ③输电导线上损失的电功率P 损= P-P ’=I 2R=P 2R/U 2 。 由以上公式可知，当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电导线上损 耗的功率就减少到原来的1/n 2 。 【应用2】 学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R =4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V ，40W ”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则： （1）发电机的输出功率多大？ （2）发电机的电动势多大？ （3）输电线上损耗的电功率多大？ B n 1 n 2 A a b U ~

高中物理公式知识点总结大全资料

高中物理公式知识点 总结大全

高中物理公式、知识点、规律汇编表 一、力学公式 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 2122212++ 合力的方向与F 1成α角： tg α=F F F 212sin cos θθ+ 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零． 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= μN 说明 ： a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ρVg (注意单位) 7、 万有引力： F=G m m r 12 2 (1)． 适用条件 (2) ．G 为万有引力恒量 (3) ．在天体上的应用：（M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力 加速度） a 、万有引力=向心力 1

远距离输电问题的处理思路及基本关系

1 远距离输电问题的处理思路及基本关系 1．远距离输电的处理思路 对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量．按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 2．远距离高压输电的几个基本关系(以图1为例 ) 图1 (1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 损＋P3. (2)电压、电流关系：U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3，U2＝ΔU ＋U3，I2＝I3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R 线 . (4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线·ΔU ＝I2线R 线＝(P2U2)2R 线． 当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2 . 对点例题 发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)画出此输电线路的示意图； (2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比； (3)用户得到的电功率是多少？ 解题指导 (1)输电线路的示意图如图所示， (2)输电线损耗的功率P 线＝100×4% kW ＝4 kW ， 又P 线＝I22R 线 所以输电线电流I2＝I3＝ P 线R 线 ＝20 A 原线圈中输入电流I1＝P U1＝100 000250 A ＝400 A 所以n1n2＝I2I1＝20400＝120 这样U2＝U1n2n1＝250×20 V ＝5 000 V U3＝U2－U 线＝5 000 －20×10 V ＝4 800 V

高中物理公式总结(必修一)

高中物理公式总结 必修一： 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合 两个分力垂直时： 2221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = μN （动的时候用，或是最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度；r

变压器与远距离输电电路动态分析+Word版含解析

1．变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路．原线圈在原线圈电路中相当于一用电器．副线圈在副线圈电路中相当于电源． 2．远距离输电示意图中涉及三个电路，在中间的远距离输电线路中升压变压器的副线圈、导线、降压变压器的原线圈相当于闭合回路的电源、电阻、用电器． 1．(多选)(2019·山东泰安市3月第一轮模拟)如图1，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡P和Q.当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是() 图1 A．原、副线圈匝数比为1∶7 B．原、副线圈匝数比为7∶1 C．此时P和Q的电功率之比为7∶1 D．此时P和Q的电功率之比为1∶7 2．(多选)(2019·四川广元市第二次统考)如图2所示，一小型发电机与理想变压器连接给两只完全相同的灯泡P、Q供电，电流表A为理想电表，线圈和导线的电阻不计，开关S闭合时两灯泡正常发光．保持其他条件不变，开关由闭合到断开．则() 图2 A．电流表的示数不变，P中电流的频率变为原来的2倍 B．电流表的示数变为原来的一半，P中电流的频率不变 C．带动发电机线圈转动的外力的功率变小，且P灯亮度不变 D．带动发电机线圈转动的外力的功率变大，且P灯变亮 3．(多选)(2020·广东深圳市调研)如图3所示，理想变压器原副线圈匝数之比为1∶2，正弦交流电源电压为U＝12 V，电阻R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，滑动变阻器R3最大阻值为20 Ω，滑片P 处于中间位置，则()

图3 A．R1与R2消耗的电功率相等 B．通过R1的电流为3 A C．若向上移动P，电源输出功率将变大 D．若向上移动P，电压表读数将变大 4．(多选)(2019·湖北4月份调研)如图4所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，输入端接在u＝302sin 100πt(V)的交流电源上，R1为电阻箱，副线圈连在电路中的电阻R＝10 Ω，电表均为理想电表．下列说法正确的是() 图4 A．当R1＝0时，电压表的读数为30 V B．当R1＝0时，若将电流表换成规格为“5 V 5 W”的灯泡，灯泡能够正常发光 C．当R1＝10 Ω时，电流表的读数为1.2 A D．当R1＝10 Ω时，电压表的读数为6 V 5．(2020·重庆一中月考)调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图5所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，当滑动触头P转动时，改变了副线圈匝数，从而调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器，则() 图5 A．当滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表读数变大 B．当滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表读数变小 C．当变压器滑动触头P逆时针转动时，M、N之间的电压变大 D．当变压器滑动触头P顺时针转动时，变压器输出功率变大 6．(2019·河南名校联盟高三下学期2月联考)在海外旅游时，某游客从J国带回一把标有“110 V60 Hz880 W”的电咖啡壶，该电咖啡壶利用电热丝加热．在我国，为使电咖啡壶能正常工作，需要通过变压器与市电相连．下列说法正确的是()

高中物理公式大全一览表

高中物理公式大全一览表 高中物理有很多公式，经过高中三年的学习相信大家都有很多物理知识点需要总结，为了方便大家学习物理，小编为大家整理了高中物理公式，希望对大家有帮助。 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0;反向则a0｝ 8.实验用推论s=aT2 {s为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝ 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 注：(1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点.位移和路程.参考系.时间与时刻;速度与速率.瞬时速度。 2)自由落体运动

1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh 注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s210m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。 (3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s210m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值; (2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度：Vx=Vo 2.竖直方向速度：Vy=gt 3.水平方向位移：x=Vot 4.竖直方向位移：y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2

远距离输电电路的分析与计算.

专题复习：远距离输电电路的分析与计算 适用学科物理适用年级高二 适用区域人教版课时时长（分钟）60分钟 知识点1.高压输电 2.远距离输电线路的基本构成 教学目标一．知识与技能 1. 了解交变电流从变电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解高压输电的道理．3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算二．过程与方法 通过高压输电的计算分析，掌握电能损失和计算

三．情感态度价值观 通过高压输电的计算，体验电能转化为内能的思想教学重点远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关 教学难点对简单的远距离输电线路进行定量计算

教学过程 一、复习预习 理想变压器的特点及规律 1．理想变压器的特点 2．电动势关系 3．电压关系 4．功率关系 5．电流关系 理想变压器的制约关系和动态分析 1．电压制约 2 . 电流制约 3．负载制约4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况

二、知识讲解 课程引入： 电能从发电厂到远方用户的传输过程，可用下图表示，其中r表示输电线的总电阻，I表示输电线上的电流．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？

考点/易错点1 输电线上的电压损失和功率损失 1．输电电流 输电电压为U ，输电功率为P ，则输电电流I ＝P U . 2．电压损失 输电线始端电压U 与输电线末端电压U ′的差值． ΔU ＝U －U ′＝IR. 3．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率 (1)ΔP ＝I 2R (2)ΔP ＝I ΔU (3)ΔP ＝ΔU 2R

变压器和远距离输电--专题复习

第2讲 变压器 电能的输送 1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8 V ,10 W”的灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6 V ,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求： (1)副线圈的匝数n 2、n 3? (2)电流表的读数？ 2. (多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为 r ∶R 。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( AB ) A ．交流电源的效率为50% B ．电流表的读数为 E m 22Rr C ．负载上消耗的热功率为E 2m 4r D ．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e ＝ E m sin100πt V 考点2 理想变压器的动态分析

常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据 U 1U 2＝n 1 n 2 ，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2 决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化。 (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化。 2．负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，n 1 n 2发生变化，U 2变化。 (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化。 (3)根据P 2＝U 22 R 和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化。 3．分析动态问题的步骤 3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中为交流电流表， 为交流电压表， R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压 器，则下列说法正确的是 ( A ) A ．当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B ．当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流 表的读数变大，电压表的读数变大 4.[2017·湖南长沙模拟](多选)如图，一理想变 压器

重点高中物理公式总结(经典总结)

重点高中物理公式总结(经典总结)

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一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合 两个分力垂直时： 2221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = μN （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 7、 牛顿第二定律： t p ma F ??==合（后面一个是据动量定理推导） 理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4）同体性 （5）同系性 （6）同单位制 牛顿第三定律：F= -F ’(两个力大小相等，方向相反作用在同一直线上，分别作用在两个物体上) 11、匀速圆周运动公式 线速度：V= t s =2πR T =ωR=2πf R

高中物理公式大全整理版)

高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，赤极g g >，高伟低纬g >g ) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合，两个分力垂直时： 2 221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = μN （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度；r 表示卫星或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ①天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 2 3 24GT r M π=r GM v =

高中物理-远距离输电

远距离输电 前面我们学习了电磁感应现象和交流电发电机，我们就可以大量地生产电能，以供民用和企业生产使用。 比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦。可这么多的电能当然要输到用电的地方去，下面我们来研究电能的输送有关知识。 电能的输送 问题：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？ 如：葛洲坝电站发出的电是怎样输送到武汉、上海等地的呢？ 答案是，通过电线输送的。而且是，通过架设很高的（考虑危险性）、很粗的高压电线输送的，这是为什么呢？ 因为电能的输送电能损失很大。电能为何损失呢？ 电能的输送电能损失 如果不考虑升压变压器与降压变压器的使用，电能按照发电厂的电压进行输送，那么，最基本的输送电能模式如图所示：

由于发电厂和用电端距离很远，比如陕北榆林发电供京津冀地区使用，线路特别长。我们根据电阻与电阻率关系式： 可知，总的电阻非常大，因此会有很大的能量（功率）损失，转化为电线上的焦耳热。 不难得出损耗的功率为： 根据欧姆定律可知，输电线上还会有很大的电压降低。 输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。 电流通过很长的导线要发出大量的热，如：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是100安，每秒钟导线发热就是400万焦耳。这些热都散失到大气中，白白损失了电能。所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。 为什么采用高压输电 问题：如何减小导线发热（能量消耗）呢？

由焦耳定律的公式Q=I2Rt，减小发热Q有以下三种方法： 一是减小输电时间t， 二是减小输电线电阻R， 三是减小输电电流I。 哪种方法能被实际使用呢？第一种方法等于停电，没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。 从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习，我们将会看到这种办法也是很可行的。 因此，减小电能的损失，必须减小输电电流。 但从另一方面讲，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。 怎样才能满足上述两个要求呢？根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P不变（足够大），就必须提高输电电压U。 所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。输送电能流程

高中物理公式总结大全75031

高中物理公式 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合 两个分力垂直时： 2221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围： F 1－F 2 F F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = N （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ② 为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢 以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0 f 静 f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = ×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度； r 表示卫星 或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向

(完整word版)2018高考物理变压器和远距离输电

10-2变压器和远距离输电 一、选择题 1．在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原理的是() [答案] A [解析]电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少、副线圈的匝数多，监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中。 2. 如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5Ω的负载电阻。若U0＝2202V，ω＝100πrad/s，则下述结论正确的是() A．副线圈中电压表的读数为55V B．副线圈中输出交流电的周期为1 100πs C．原线圈中电流表的读数为0.5A D．原线圈中的输入功率为1102W [答案]AC [解析]副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U2＝n2U0 2n1 ＝55V，A对。副线圈中

交流电的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T ＝2πω＝150s ，B 错。原线圈中的电流I 1＝ I 2n 2 n 1＝U 2n 2Rn 1＝0.5A ，C 对。原线圈中的输入功率P ＝U 0I 1 2 ＝110W ，D 错。 3．(2012·大连四所重点中学联考)如图所示，M 为理想变压器，电表均可视为理想电表，电源电压U 不变，输电线电阻忽略不计。当变阻器滑片P 向上移动时，读数发生变化的电表是( ) A ．A 1 B ．A 2 C ．V 1 D ．V 2 [答案] AB [解析] 本题考查变压器及电路动态分析。由于电源电压U 不变，根据理想变压器工作原理可知两电压表示数不变，CD 错误；当变阻器滑片P 向上移动时，变阻器连入电路的电阻减小，右侧电路中电流增大，B 正确；根据P 入＝P 出可知原线圈中电流也增大，A 正确。 4．(2012·辽宁丹东四校摸底)如图所示，两种情况下变压器灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为n 1 ∶n 2＝3 ∶1，则图甲中L 1的功率和图乙中L 1的功率分别为( ) A ．P 、P B ．9P 、4P 9 C.4P 9、9P D.4P 9 、P [答案] B [解析] 由题意可知，两种情况下变压器输出功率均为2P ，设灯泡L 2、L 3的电压为U ，电流为I ，电阻为R ，两种情况下变压器的输入电压为3U ，变压器输入电流为2 3I ；图甲中 L 1的功率为P 1＝(3U )2R ＝9P ；图乙中L 1的功率为P 2＝(23I )2R ＝4P 9 ，选项B 正确。

高中物理专题：变压器及远距离输电

高中物理专题：变压器及远距离输电 一、 教法建议 本单元双基学习目标 物理知识方面 1． 了解变压器的构造及工作原理。 2． 掌握变压器的电压、电流与匝数的关系式及功率关系。 3． 了解远距离输电原理。 能力培养方面 通过远距离输电原理分析，培养学生分析问题解决实际问题的能力。 指点迷津 本单元重点内容点拨 本单元介绍了理想变压器构造及工作原理，电压比、电流比与匝数的关系，远距离输电原理。要掌握电压与匝数成正比 2 1 21n n U U =恒成立，电流与匝数成反比即1 2 21n n I I =只对一个副线圈成立，对多个副线圈不成立，代之由输出功率等于输入功率求得++=332111n I n I n I ……。远距离输电要解决是如何减少输电损耗，可采用两种途径：一是减小电阻，即增大截面积，此方法减少损耗是有限的，且多用金属材料；二是采用高压输电，因为功率定时，U 越大，I 越小，据P 损=I 2R 可知线路损耗越小。要会画出远距离输电线路图，对变压器及远距离输电要紧紧抓住能传递和守恒这一基本关系。 二、 学海导航 学法指要 本节理论、原理明晰 （一） 变压器 1． 理想变压器构造及工作原理 ① 理想变压器 忽略漏磁，忽略原、副线圈内阻，忽略能量损失的变压器。 ② 基本构造 铁芯和原、副线圈线成。 ③ 工作原理 依靠交变电流产生的变化磁通，把原、副线圈紧密联系实现电

能的传递，即)()(221i U i U i →→φ 具体说：原线圈通入交流电，线圈中产生交变磁通量，此交变磁通量通过副线圈，穿过副线圈磁通量发生变化，副线圈产生感应电动势。 ④ 作用 改变交变电流的电压（电流） 2． 理想变压器的基本关系式 ① 功率关系 由理想变压器概念知P 入=P 出。 ② 电压关系 2 1 21n n U U =。 图5-31 推导：如图5-31所示原线圈（n 1）加上交变电压U 1，原线圈产生感应电动势ε1穿过副线圈（n 2）磁通量发生变化产生电动势ε2。 由法接第第四磁感应定律：对原线圈有 t n ??=φε11 对副线圈有 t n ??=2 2 2φε 由理想变压器概念知：11U =ε 22U =ε 21φφ?=? 综合有： 2 1 21n n U U = 此关系对多个副线圈多个亦成立。 ③电流关系： a.副线圈只有一个： 2121n n I I =，由P 入=P 出知，2211U I U I =即1 21221n n U U I I == b.副线圈有多个：332211n I n I n I +=+……

高中物理公式大全总结

高中物理公式、规律汇编表 一、力学公式 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 、 的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 2122212++ 合力的方向与F 1成α角： tg α= 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零． 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= μN 说明 ： a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ρVg (注意单位) α F 2 F F 1 θ

(完整版)高中物理远距离输电

输电过程（如图所示） 、输送电流 P ⑴ 1 =U ； 三、输电导线上的能量损失和电压损失： 主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为 Q= U2Rt. 1、电压损失：（1） △ U = U- U ; （2） △ U= IR. P 2、功率损失：⑴△ P = P - P'; (2) △ P = (U )2R 3、降低输电损耗的两个途径 ⑴减小输电线的电阻，由电阻定律 R = p S 可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻， 应采 用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积. ⑵ 减小输电导线中的输电电流，由 P = UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减 小输电电流. 四、 远距离输电的处理思路 对高压输电问题，应按“发电机一升压变压器一远距离输电线一降压变压器一用电器” ，或按 从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析. 五、 远距离高压输电的几个基本关系（以图为例） (1) 功率关系：Pi = B, P3 = P4，P2= P 损+ R. Ui ni 12 U3 n3 14 (2) 电压、电流关系：U =n =匚，U = n = h ， U2=A U + U3，12= 13= I 线. P2 P3 U2- U3 ⑶输电电流：I 线=U = U3=IT. P 2 ⑷ 输电线上损耗的电功率：P 损=I 线A U = I 线R 线=（辽）粽线. 在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时 应用P 损=I 线R 线，其原因是I 线可以由公式P 输入 U 线 =I 线U 输入求出，而P 损=U 线I 线和P 损= 则不常用，其原因是在一般情况下，U 线不易求出，且易将 R 线 U 线和U 输入相混而造成错误. 第四节 远距离输电 l tr Jr / L/P 曄不变器 A L ! ■

高中物理公式总结(全)

高中物理公式总结(全)

一、质点的运动 1.1直线运动 1.1.1匀变速直线运动 1.平均速度V 平=S/t （定义式） 2.有用推论V t 2 –V o 2 =2as 3.中间时刻速度 V t/2=V 平=(V t +V o )/2 4.末速度V t =V o +at 5.中间位置速度V s/2=[(V o 2 +V t 2 )/2]1/2 6.位移S= V 平t=V o t + at 2 /2 7.加速度a=(V t -V o )/t 以V o 为正方向，a 与V o 同向(加速)a>0；反向(减速)则a<0 8.实验用推论ΔS=aT 2 ΔS 为相邻连续相 等时间T 内位移之差 9.主要物理量及单位:初速(V o )m/s 加速度(a)m/s 2 末速度(V t )m/s 时间(t)秒(s) 位移(S)米（m ） 路程米（m ） 速度单位换算：1m/s=3.6Km/h 注：(1)平均速度是矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大。(3)a=(V t -V o )/t 只是量度式，不是决定式。(4)其它相关内容：质点/位移和路程/s--t 图/v--t 图/速度与速率/

1.1.2 自由落体 1.初速度V o =0 2.末速度V t =gt 3.下落高度h=gt 2 /2（从V o 位置向下计算） 4.推论V t 2 =2gh t=(2h/g)1/2 注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。 (2)a=g=9.8 m/s 2 ≈10m/s 2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。 1.1.3竖直上抛 运动 1.位移S=V o t- gt 2 /2 2.末速度 V t = V o - gt （g=9.8≈10m/s 2 ） 3.有用推论V t 2 –V o 2= -2gS 4.上升最大高度H m = V o 2 /2g (抛出点算起) 5.往返时间t=2 V o /g （从抛出落回原位置的时间） 注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。(2)分段处理：向上为匀减速运动，向下为自由落体运动，具有对称性。(3)上升与下落过程具有对称性,

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人教版高考复习——物理公式大全 一、质点的运动------直线运动 （一）匀变速直线运动 1、平均速度（定义式）：t s v = ； 2、有用推论：as v v t 22 02 =-； 3、中间时刻速度：2 02 t t v v v v += =； 4、末速度：at v v t +=0； 5、中间位置速度：22 202 t s v v v +=； 6、位移：20021 2at t v t v v t v s t +=?+= ?=； 7、加速度：t v v a t 0 -=｛以0v 为正方向，a 与0v 同向(加速)0>a ；反向则0

新人教版高中物理公式总结(全)-理科适用

一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、合力：求F 1、F 2的合力的公式：θcos 2212221F F F F F ++=合 两个分力垂直时： 2221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ?≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0或F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = μN （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围：0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力： （1）公式：F=G 221r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度；r 表示卫星或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力F 万=F 向 即 '422 222mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ①天体的质量：，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 2 324GT r M π=