下载文档原格式
高中物理高压输电教案课时安排：2课时教学目标：1. 了解高压输电的定义和作用。
2. 掌握高压输电的原理和优点。
3. 了解高压输电的安全措施。
教学内容：1. 高压输电的定义和作用。
2. 高压输电的原理和优点。
3. 高压输电的安全措施。
教学准备：1. PowerPoint课件。
2. 实验器材：导线、电压表、开关等。
教学步骤：1. 开门见山，通过简短的视频或图片，引出高压输电的概念和作用。
2. 介绍高压输电的原理：高压输电能减小线路损耗、减小线路造价、提高输电效率等。
3. 与学生讨论高压输电的优点，引导学生思考高压输电的意义。
4. 展示高压输电的实际应用，比如国家电网的输电线路。
5. 鼓励学生提问，解答他们可能有的疑问。
6. 进行实验示范：通过实验观察高压电流和低压电流的差异，进一步让学生理解高压输电的原理。
7. 强调高压输电的安全措施，比如绝缘保护、接地处理等。
8. 总结本节课的内容，并布置相关作业。
教学延伸：1. 邀请相关领域的专家进行讲座，深入了解高压输电的发展和应用。
2. 通过观察实际输电线路，让学生了解高压输电的实际应用场景。
3. 鼓励学生自主探究高压输电技术的改进和创新方向。
教学评估：1. 观察学生的主动参与和提问情况。
2. 通过课堂小测验检测学生对高压输电的理解程度。
3. 督促学生完成相关作业，检查他们对高压输电的理解和运用能力。
教学反馈：1. 对学生在学习过程中的表现进行及时反馈，鼓励他们继续努力。
2. 收集学生对本节课的反馈意见，以便做出相应调整和改进。
教学提升：1. 结合实际案例，拓展高压输电的知识面，增强学生的综合应用能力。
2. 组织相关实践活动，让学生亲身体验高压输电技术的实际应用。
3. 继续关注高压输电领域的最新动态，不断更新教学内容，提升教学质量。
高压输电教学设计沈阳一中物理组宋一歌2017年5月减小输电线电阻导线的电阻由什么决定材料、长度、横截面积长度：缩短距离—不可行材料：选择导电性能比较好的金属材料横截面积：增大导体横截面积—太粗，架设困难图片展示实际输电线的样子减小输电电流书上思考与讨论与学生共同完成习题，计算得到，当输送功率一定是，由于P=UI，减小输电电流，就必须提高输电电压。
通过实例，当将输电电压提高100，通过计算公式明显看到损失功率降低1/10000三、高压输电的基本环节欲得到高压电需要变压器（上节课学习内容）用户不可能直接利用高压电，所以到用户处还需要将高压电进行降压处理。
高压输电的基本环节实际的输电过程比较复杂，通过播放科教视频，帮助学生了解实际的输电过程四、电网供电由实际输电过程，从升压变压器，长距离的高压输电线路，各级高低的变电所形成网络性供电，即电网功率。
通过讲解帮助学生了解电网供电的优势，电网供电可以合理利用资源，电网有网络化、国际化、经济、可靠且质量高的特点解通过减小输电线电阻来降低热功率损耗的局限性。
通过书上习题计算，清楚的认识到提高输电电压可以有效的降低功率损耗跟随老师的思路回忆关于变压器的相关知识认真观看视频，了解实际输电过程紧跟老师思路，了解电网供电特点提升的机会，增强学生的自信心。
增强学生实际体验提高学生自主探究问题的能力培养学生科学探究方法培养学生知识综合应用的能力板书设计。
高压低压教案一、教学目标：1. 了解高压和低压的概念及其在电力系统中的应用。
2. 掌握高压和低压的判别方法和操作技能。
3. 培养学生对电力安全意识的培养和电力设备正确使用的能力。
二、教学内容：1. 高压和低压的定义及特点。
2. 高压和低压的应用领域。
3. 高压和低压判别方法。
4. 高压和低压设备的使用要点。
三、教学过程：1. 导入（10分钟）引入高压和低压的概念及其在日常生活和工作中的重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解（20分钟）2.1 高压和低压的定义及特点：- 高压是指电压大于10kV的电力设备或线路。
- 低压是指电压小于1kV的电力设备或线路。
- 高压电路具有较高的电压和较大的电流，能够输送较大的功率。
- 低压电路具有较低的电压和较小的电流，适用于家庭和办公室等小功率设备。
2.2 高压和低压的应用领域：- 高压主要应用于电力输送、变电站等大功率电力设备和线路。
- 低压主要应用于家庭、工业和商业用电等小功率电力设备。
3. 判别方法（30分钟）3.1 高压和低压电缆颜色和标识：- 高压电缆一般为红色或橙色，上面会有明显的高压标识。
- 低压电缆一般为黑色或白色，上面会有明显的低压标识。
3.2 高压和低压开关操作方式：- 高压开关一般为手动旋钮开关，需要经过严格的操作步骤才能打开或关闭。
- 低压开关一般为按键式开关，操作相对简单。
4. 使用要点（40分钟）4.1 高压设备的使用要点：- 严格按照操作规程进行操作，切勿随意操作。
- 在操作前，必须先检查设备是否完好，接地是否良好。
- 操作时要穿戴好个人防护装备，确保人身安全。
4.2 低压设备的使用要点：- 使用前要确保设备及线路无损坏。
- 使用适当的插座和插头连接电器设备。
- 在使用过程中注意电器设备的电源负荷，避免过载。
- 注意用电安全，避免电器设备长时间空载运行。
五、巩固与拓展（10分钟）通过小组讨论和总结，巩固学生对高压和低压教学内容的掌握情况。
3.4变压器3.5高压输电 教学目标：1.进一步理解变压器原理及规律.2.熟练应用变压器原、副线圈的决定因素解决动态分析问题.3.熟悉远距离输电中的各物理量关系和损耗问题，熟练解决远距离高压输电中的实际问题．重点：进一步理解变压器原理及规律难点：熟悉远距离输电中的各物理量关系和损耗问题，熟练解决远距离高压输电中的实际问题教学过程：一、理想变压器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）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器．作用：在输送电能的过程中改变电压．原理：其工作原理是利用了电磁感应现象．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U 1后，由于电磁感应的原因，原、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=111，tn E ∆∆Φ=222 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2121n 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”），有而21P P = 而111U I P = 222U I P =于是又得理想变压器的电流变化规律为12212211,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．这里要求熟记理想变压器的两个基本公式是：⑴ 2121n n U U =，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
高中物理 3.5《高压输电》教案
【教材】人民教育出版社《物理》选修1-1第三章第五节
【课型】新授课
【课时】1课时
【教学目标】
1、知识与能力
了解为什么用高压输电。
知道减少远距输送电能损失的主要途径。
了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响
2、过程与方法
通过学习，培养学生阅读、分析、综合和运用能力。
3、情感态度与价值观
培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。
介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情
【重点难点】
本节重点：找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可以减少P与U的损失。
教学难点：理解高压输电的原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。
【教法学法】：小组合作法、讲授法、探究法
【教法准备】：多媒体，课件等
【板书设计】
一、输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R
二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的R和I
三、减小输电线的电阻的方法：
1、选用电阻率小的金属作导线材料
2、增大导线的横截面
3、综合：多股绞线——钢芯铝线
四、减小输电线的电流方法——提高输电电压，P输=UI
五、高压输电全过程；示意图和有关计算
六、电网供电：网络化，国际化。
经济、可靠、质量高。
专题《远距离输电模型》教学设计题目远距离输电模型课时 1 课型复习课教学目标知识与技能1、知道远距离输电过程的几个环节，能够画出示意图，并根据示意图进行计算。
2、知道电能输送过程中降低两种损失的途径，记住远距离输电问题的重要结论。
3、强化远距离输电问题的处理方法。
过程与方法通过理论探究，培养学生处理远距离输电类问题的研究方法。
情感态度与价值观提高学生解决物理中生活类问题的能力。
教学重点输电过程示意图中各物理量之间的关系。
教学难点1、区别输电线上损失的功率和输电功率；输电线上损失的电压和输电电压。
2、利用输电过程示意图进行计算。
教学方法自学、总结、交流教学环节教师活动学生活动设计意图复习导入提问：理想变压器中，当只有一个副线圈时，原、副线圈的匝数、电压、电流的关系表达式是什么思考回答问题铺垫解读目标分析远距离输电在高考中的地位，让学生齐读教学目标，并解读本课的重、难点齐读教学目标树立这节课的学习目标复习内容【例题】：发电机的输出端电压为220V，输出功率为44W，输送导线的电阻为Ω，如果用原、副线圈匝数比为1:10的升压变压器，经过输电线后，再用原、副线圈匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户。
（1）画出全过程的线路示意图。
（2）求用户得到的电压和功率。
（3）若不经过变压器而直接送到用户，求用户得到的电压和功率。
请同学自主解题并给与展示，教师给予点评。
学生读题，寻找题目中的已知条件，并到黑板展示解题过程检查学生处理试题的能力以及知识储备情况方法提炼总结下列知识点：一、远距离高压输电的几个基本关系先由学生自主总结，检验学生思考问题1、（2022江苏物理，3，3分）（单选）远距离输电的原理图如图所示，升托变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1 ,U2，电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）A B C D2、（2022浙江理综，15,6分）（单选）如图所示为远距离交流输电的简化电路图。
2．学生合作交流：（8分钟）对以上的问题，让学生充分展示积极讨论，之后稍加点拨。
3.教师点拨精讲：（10分钟）○1（分析论证高压输电的原因）设发电机的输出功率为P=UI ○1，功率损失为ΔP=I22R ○2用户得到的功率为P用=P-ΔP. ○3由○2知，要减小输电线路上的电能损失，既要减小电阻R又要减小电流I ，而输电线路的电阻又不能无限制的减小，所以，减小输电电流对减小输电电能损失更为有效。
由可○1知，当P一定时，要减小电流I ，必须增大输电电压U,这就是远距离输电为什么采用高压的原因。
○2．高压交流输电□1高压输电过程图□2高压输电的优点例题：如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值U AB＝100 V，R0＝40 Ω，当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R0的电流有效值为________A.答案:200 5解析：由理想变压器公式U1U2＝n1n2得U CD＝n2n1U AB＝2×100 V＝200 V，又由I2＝U CDR0＝20040A＝5 A.点评自耦变压器铁芯上只绕一个线圈，原、副线圈共用一个绕组，最大优点是可以连续调节输出电压，缺点是低压端和高压端直接有电的联系，使用不够安全．变压器的规律都适用于自耦变压器．4.课堂练习（10分钟）：1．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案：C [通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S 不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起，故D错误．]2．对理想变压器，下列说法中正确的是( )A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零答案：AB [理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，且随副线圈的输出功率的变化而变化，原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流，当副线圈的电流为零时，原线圈的电流也为零，但原线圈电压并不一定为零，故A、B正确，C、D错误．]3．某变电站用原、副线圈匝数比为n1∶n2的变压器，将远距离输送的电能送给用户，如图1所示，将变压器看作理想变压器，当变压器正常工作时，下列说法正确的是( )图1A．原、副线圈电压比为n2∶n1B．原、副线圈电流比为n1∶n2C．原、副线圈电压比为n1∶n2D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2答案：C [电压之比等于匝数之比，根据输入功率等于输出功率，所以电流之比等于电压之比的反比，也就等于线圈匝数比的反比．]4．如图2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源，副线圈接入“220 V ,60 W ”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )图2A ．电流表的示数为32220A B ．电源输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220 AD ．原线圈端电压为11 V答案：C [因为灯泡正常发光所以副线圈中的电流 I 2＝P 出U 2＝60220 A ＝311 A 根据公式I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝120×311 A ＝3220 A ，即电流表的示数应为3220 A ，故A 错，C 对；电源的输出功率等于变压器的输入功率，由P 入＝P 出可得电源的输出功率为60 W ，故B 选项错误；根据公式U 1U 2＝n 1n 2，得U 1＝n 1n 2U 2＝201×220 V ＝4 400 V ，故D 选项错误．] 点评 变压器的基本规律(1)电压关系：①只有一个副线圈时U 1U 2＝n 1n 2或U 1n 1＝U 2n 2②当有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝… (2)功率关系：P 入＝P 出：①只有一个副线圈时，P 1＝P 2②当有多个副线圈时P 1＝P 2＋P 3＋…(3)电流关系：①只有一个副线圈时，由P 1＝P 2知，I 1U 1＝I 2U 2，得I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1，即I 1I 2＝n 2n 1②当有多个副线圈时，由P 1＝P 2＋P 3＋…知I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…，得I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋…5．某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按如图3所示的规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是( )图3A ．输出电压的最大值为36 VB ．原、副线圈中电流之比为55∶9C ．变压器输入、输出功率之比为55∶9D ．交流电源电压有效值为220 V ，频率为50 Hz答案：D [由题图知原线圈电压最大值为220 2 V ，周期T ＝2×10－2 s ，故电压有效值为220 V ，频率为50 Hz ；由U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1得输出电压的最大值为36 2 V ，原、副线圈电流之比为9∶55，输入、输出功率应相等，所以正确答案为D.]点评 变压器的电压关系、电流关系是各物理量的有效值(或最大值)间的关系，例如公式U 1U 2＝n 1n 2中，若U 1是有效值则U 2就是有效值，若U 1是最大值则U 2就是最大值．6．如图所示，M 、N 为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是( )图4A ．在乙图中，线圈N 4的导线一定比线圈N 3的导线粗B ．甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表C ．甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表D ．甲、乙两图中的电表均为交流电流表答案：C [电压互感器输入端分别接在两根线上，次级匝数比初级匝数少；电流互感器输入端只能串联在电路中，次级匝数比初级匝数多．]点评 甲图是电压互感器，乙图是电流互感器，它们分别与电压表和电流表的使用方法相同，即：电压互感器测电压时需并联接入电路，电流互感器测电流时需串联接入电路．它们利用变压器的原理把高电压、大电流变成低电压、小电流，以方便测量．7．正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上一定相等的是( )A ．电流的频率B ．端电压的峰值C ．电流的有效值D ．电功率答案：AD8．用一理想变压器向一负载R 供电，如图1所示,当增大负载电阻R 时,原线圈中的电流I 1和副线圈中的电流I 2之间的关系是( )A ．I 2增大,I 1也增大B ．I 2增大,I 1却减小C ．I 2减小,I 1也减小D ．I 2减小,I 1却增大【答案】C9．如图示为一理想变压器和负载电阻R,下列哪些做法可增加变压器的输入功率( )A．只减少副线圈匝数B．只减少原线圈匝数C．只增加副线圈匝数D．只减小R的阻值【答案】BCD10．一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1 414sin100πt V的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( )A.250 VB.353.5 VC.499.8 VD.200 V【答案】A学生思考完成课本67页1、2、3小题。
3.4变压器3.5高压输电教学目标：1.进一步理解变压器原理及规律.2.熟练应用变压器原、副线圈的决定因素解决动态分析问题.3.熟悉远距离输电中的各物理量关系和损耗问题，熟练解决远距离高压输电中的实际问题．重点：进一步理解变压器原理及规律难点：熟悉远距离输电中的各物理量关系和损耗问题，熟练解决远距离高压输电中的实际问题 教学过程：基础点知识点1 理想变压器1．构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(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．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出。
(2)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2，若n 1＞n 2，为降压变压器；若n 1＜n 2，为升压变压器。
(3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1；有多个副线圈时仍有P 入＝P 出，据P ＝UI 可推出，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n ，n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…＋n n I n 。
(4)频率关系：不变。
4．几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图A 、B 所示。
(2)互感器⎩⎪⎨⎪⎧电压互感器：把高电压变成低电压， 如图C 所示。
电流互感器：把大电流变成小电流，如图D 所示。
知识点2 远距离输电1．减少输电电能损失的两种方法 (1)理论依据：P 损＝I 2R 。
(2)减小输电线的电阻：根据电阻定律R ＝ρlS ，要减小输电线的电阻R ，在保证输电距离情况下，可采用减小材料的电阻率、增大导线的横截面积等方法。
(3)减小输电导线中的电流：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。
2．输电过程示意图3．输电电流(1)I ＝PU ；(2)I ＝U －U ′R 。
4．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q ＝I 2Rt 。
5．电压损失(1)ΔU ＝U －U ′；(2)ΔU ＝IR 。
6．功率损失(1)ΔP ＝P －P ′；(2)ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫PU 2R 。
重难点一、理想变压器原理和基本关系 1．变压器的工作原理2．理想变压器的基本关系特别提醒(1)变压器不能改变直流电压，因为工作原理早已不成立。
(2)理想变压器基本关系中U 1、U 2、I 1、I 2均指有效值。
(3)当原线圈中串联电阻(或灯泡)时，U 1为加在原线圈两端的电压，并不是电源的电压。
(4)变压器的以上关系都是根据“口”字形的变压器推出的，如果变压器不是“口”字形时，应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量间的关系。
二、理想变压器动态分析问题1．匝数比不变的情况(如图所示)(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2也不变。
(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化。
(3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化。
2．负载电阻不变的情况(如图所示)(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，故U 2变化。
(2)R 不变，U 2改变，故I 2发生变化。
(3)根据P 2＝U 22R ，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变，故I 1发生变化。
3．分析变压器动态问题的程序特别提醒关于理想变压器的动态分析问题，解题的关键是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约的关系，即明确变压器输入电压与输出电压、输入电流与输出电流跟匝数的关系，以及输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定。
三、远距离输电问题 1．理清“三个回路”如图所示为远距离输电的简化电路原理图。
我们可以把它划分为三个回路，即图中所示的回路1、回路2和回路3。
2．抓住“两个关系”(1)在上面的远距离输电的简化电路原理中，理想的升压变压器联系了回路1和回路2，由变压器原理可以得到线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各相关量之间的关系：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，P 1＝P 2(2)理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可以得到线圈3(匝数为n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各相关量之间的关系：U 3U 4＝n 3n 4，I 3I 4＝n 4n 3，P 3＝P 4 3．掌握“一个能量守恒关系”远距离输电过程中，在回路2的输电线上会损耗一小部分电功率，剩余的绝大部分电功率通过降压变压器和回路3输送到用户使用。
整个输电过程中的功率关系为P 用＝P 总－P 损。
4．在求解远距离输电的相关问题时，我们还应熟练掌握以下几点 (1)一个原理要减小输电线上的电压损失和电功率损失，就要减小输电电流，而输电功率是确定的，由P ＝IU 知，应提高输电电压。
(2)两个损失①电压损失：ΔU ＝I 线R 线，主要原因是输电线有电阻。
②功率损失：P 损＝I 2线R 线＝ΔU 2R 线。
(3)三个关系①电压损失关系：ΔU ＝U 2－U 3，U 2是升压变压器的输出电压，U 3是降压变压器的输入电压。
②功率损失关系：P 损＝I 2线R 线＝ΔU 2R 线，升压变压器的输出功率和降压变压器的输入功率之差即为损失的电功率。
③功率关系：P 用＝P 总－P 损。
特别提醒在远距离输电问题中，计算输电线上损失的功率时应用P 损＝I 2线R 线，其原因是I 线可以由公式P 输＝I 线U 输求出，而P 损＝I 线U 损和P 损＝U 2损R 线则不常用，其原因是在一般情况下，U 损不易求出，且易将U 损和U 输相混淆而造成错误。
[考法综述] 本考点内容在高考中考查频度较高，一般单独命题考查变压器和远距离输电的相关问题的分析与计算，题型以选择题为主，难度中等，因此复习本考点时应掌握：1个原理——理想变压器的工作原理3个制约——理想变压器中电流、电压及功率的制约关系2种方法——理想变压器动态问题的分析方法、远距离输电问题的解决方法 命题法1 变压器的原理及基本量的关系典例1 如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。
当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10 W 的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )A ．变压器输入电压的瞬时值表达式为u ＝2202sinπt (V)B ．电压表的示数为220 VC ．变压器原、副线圈的匝数比为11∶1D ．变压器的输入功率为110 W [答案] C[解析] 由题图乙可知ω＝2πT ＝100π rad/s ，则变压器输入电压的瞬时值表达式为u＝220 2 sin100πt (V)，A 错误；小灯泡的额定功率P ＝10 W ，由P ＝U 2R 可得小灯泡的额定电压U ＝20 V ，小灯泡恰好正常发光，电压表的示数为20 V ，B 错误；根据变压器变压公式U 1∶U 2＝n 1∶n 2，可得n 1n 2＝22020＝111，C 正确；根据额定功率10 W 的小灯泡恰好正常发光，理想变压器的输入功率等于输出功率，D 错误。
【解题法】 变压器原、副线圈的作用(1)对电源与原线圈组成的闭合电路，原线圈相当于用电器；对副线圈和用电器组成的闭合电路，副线圈相当于电源；与之串、并联的用电器同样遵循串、并联电路的特点和性质。
(2)对理想变压器，要注意灵活运用变压器的基本关系及能量守恒定律。
命题法2 含理想变压器的动态分析 典例2 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关。
原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示。
现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光。
下列说法正确的是( )A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin50πt VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W [答案] D[解析] 由图乙可知u ＝202sin100πt V ，故选项A 错误；U 2＝n 2n 1U 1＝4 V 。
由题意可知L 1、L 2的额定电压为4 V 。
S 1接1、断开S 2后，L 1、L 2不能达到额定电压，因此选项B 错误；由P 1＝P 2＝U 22R可知，当R 增大时，P 1减小，选项C 错误；当S 1接2时，P R＝U 22R ＝1620 W ＝0.8 W ，选项D 正确。
【解题法】 含有变压器的动态电路问题的解题思路命题法3 远距离输电的功率和电压的损失典例3 如图所示为远距离交流输电的简化电路图。
发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1。
在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2。
则( )A ．用户端的电压为I 1U 1I 2B ．输电线上的电压降为UC ．理想变压器的输入功率为I 21rD ．输电线路上损失的电功率为I 1U [答案] A[解析] 由理想变压器输入、输出功率相等可知P 1＝P 2，即U 1I 1＝U 2I 2，U 2＝I 1U 1I 2，A 正确；输电线上的电压降为ΔU ＝U －U 1，B 错；理想变压器的输入功率P ＝U 1I 1＝UI 1－I 21r ，C 错；输电线路上损失的电功率为ΔP ＝I 21·r ＝I 1U －I 1U 1，D 错。
【解题法】 输电线路功率损失的计算方法(1)P 损＝P －P ′，P 为输送的功率，P ′为用户所得功率。
(2)P 损＝I 2线R 线，I 线为输电线路上的电流，R 线为线路电阻。
(3)P 损＝ΔU 2R 线，ΔU 为输电线路上损失的电压，R 线为线路电阻。
(4)P 损＝ΔUI 线，ΔU 为输电线路上损失的电压，I 线为输电线路上的电流。
命题法4 远距离输电的实际应用典例4 某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V ，输出电功率为50 kW ，如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V 供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？[答案] 200 V 2×104 W 1∶10 497∶22[解析] 先画出输电线路图，然后以变压器为界，分成几个独立的闭合电路，应用欧姆定律、串联和并联电路的特点及电功、电功率等有关公式分析各自的电流、电压和功率关系，各独立回路之间可通过变压器的n 1n 2＝U 1U 2＝I 2I 1及理想变压器P 1＝P 2等联系起来。
