高中物理选修1-133电能的传输电能的转化及应用课件

预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输第3讲电能的传输电能的转化及应用高中物理·选修1-1·教科版预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输[目标定位]1.了解高压输电的优点．知道减少远距离输送电能损失的主要途径.2.了解变压器的构造和原理．掌握变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系.3.了解电能的转化及应用预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输一、电能的传输过程发电厂生产的电，只有经过远距离传输，即输电，才能进入千家万户．电在传输过程中要经过一次变压器和两次变压器．二、高压输电在R、t一定的条件下，为了降低输电过程中的热损耗，最佳方案是采用输电．升压降压高压预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输想一想：在输送一定功率的电能时，若输送电压增大2倍，损失的电能变为原来的多少倍？答案输电线上的电流I＝PU，损失的功率P损＝I2R＝P2RU2，输电导线上损失的电能和输出电压的平方成反比，输出电压提高2倍，导线上电能的损失就减为原来的14.预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输三、变压器1．变压器是由闭合和绕在铁芯上的线圈组成的．一个线圈跟电源连接，叫(也叫初级线圈)；另一线圈跟负载连接，叫做(也叫次级线圈)．2．变压器工作的基本原理是．铁芯两个原线圈副线圈电磁感应预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输若n2n1，则U2U1，这种变压器称为是变压器．若n2n1，则U2U1，这种变压器称为是降压器．3．在理想情况下，变压器原、副线圈两端电压与其匝数成正比，即U1U2＝n1n2，升压变压预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输想一想：图3－3－1中的灯泡没有直接与电源连接，为什么能发光？电能从哪儿来的？图3－3－1答案变压器是电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能．预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输四、低压用电从发电厂高压输来的电，须经变压器把电压降下来后再使用．五、电能的转化及应用1．电能转化为机械能是通过来完成的．直流电动机的工作原理：当线圈通电后，由于受到的作用，线圈在磁场中旋转起来．降压电动机安培力预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输2．电能转化为化学能：利用渗析方法制取纯净水，对电池充电、使构成电池的化学物质储存起，工业中的电解、电镀等．3．电能转化为内能，转化装置即为一个含的电路．4．电能转化为光能，要通过转化装置．5．电能转化为声能，要通过转化装置．6．电能转化为电磁能，例如利用电磁振荡电路产生，利用电致发光装置产生、、等．化学能电阻R光电电声无线电波红外线可见光紫外线预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输想一想：电动机和发电机的原理相同吗？答案不同．电动机是将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的；发电机是将机械能转化为电能，是利用电磁感应原理制成的．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输一、高压输电1．目的：输送电能．2．电能损失的原因：电流的热效应．3．关键：减小输电线上电能的损失：Q＝I2R线t.课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输4．减少电能输送时损失的途径(1)降低导线电阻①选择导电性能好的材料做导线．②增加导线的横截面积．③降低导线电阻的措施的局限性：电阻率较小的金属一般比较贵重；导线横截面积增大不仅增加材料消耗，还会给架线增大困难．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输(2)降低输电电流——高压输电①由P＝UI知，在输送功率不变的情况下，减小电流就必须增大电压．②由P＝UI和P热＝I2R可知，在P不变的情况下，电压提高一倍，热损耗功率将会减少为原来的14.课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输【例1】(单选)远距离输电中，在输送的电功率不变的条件下()A．只有增大输电线的电阻，才能减小电流，提高输电效率B．只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率C．提高输电电压势必增大输电线上的能量损耗D．提高输电电压势必增大输电线上的电流答案B课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输解析由于输电线上的电能损耗P损＝I2R＝P2U2R，U增大，P损减小，I＝PU减小，故B对，A、C、D错．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输二、变压器1．变压器的工作原理变压器的示意图图3－3－2变压器工作的基本原理是电磁感应现象．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输2．当原线圈上加交变电压时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要引起感应电动势，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生感应电流，它也要在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输3．穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的，因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等，匝数越多，总感应电动势越大．4．能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输5．电压关系：设原线圈匝数n1，输入电压U1，副线圈匝数n2，输出电压U2，则U1U2＝n1n2.①n1n2，是降压变压器，用户附近的变电室内的变压器一般是降压变压器．②n1n2，是升压变压器，发电站出来的电压一般要先经过升压变压器升压．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输【例2】(单选)(2012·河北省学业水平考试)下图中，属于升压变压器且能使灯泡发光的电路是()答案C课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输解析变压器不改变直流的电压，A、D错；升压变压器的原线圈比副线圈的匝数少，B错，C对．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输【例3】(单选)将输入电压为220V、输出电压为6V的变压器改绕成输出电压为24V的变压器．已知副线圈原来的匝数为36匝，现不改变原线圈的匝数，则副线圈应增绕的匝数为()A．144匝B．108匝C．180匝D．540匝答案B课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输解析由U1U2＝n1n2可得原线圈的匝数n1＝1320匝，再利用U1U2′＝n1n2′匝，得输出电压为24V时副线圈的匝数n2′＝144匝，则副线圈应增绕的匝数n＝n2′－n2＝144－36＝108匝，选项B正确．课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输三、电能的转化及应用课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输【例4】我们用电的过程，实际是消耗电能的过程．电灯发光时，电能转化为__________________，电铃发声时，电能转化为______________，蓄电池被充电时，电能转化为______________，电流通过电炉时，电能转化为______________，电流通过电风扇时，电能转化为______________，电流通过电动机做功的过程中，电能转化为______________．答案内能声能化学能内能机械能机械能课堂讲义预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输解析根据能量转换进行分析，因为灯泡发热，所以是电能转换为热能，电铃发声，所以是电能转换为声能，因为蓄电池充电发生化学变化，所以是电能转换为化学能，因为电炉发热，所以电能转换为热能，因为电风扇工作，所以是电能转换为机械能．预习导学预习导学课堂讲义第三章电路与电能传输再见