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电能的输送学案与课件和练习

俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?下面的内容是小编为大家整理的电能的输送学案与课件和练习,但愿对您的学习工作带来帮助。Jab88.CoM

五、电能的输送
【要点导学】
1.本节内容重点是:输电线上损失电能的原因和输电线上损失的电能的计算。本节内容难点是:输电系统的“输电电压”、“用户得到的电压”和输电线上“损失的电压”三者的区别与联系。
2.远距离输电电路图如图5-5-1所示:
若输电线电阻R,输电功率为P,输电电压U1,则输电导线的电流I2=P/U1,
输电导线上的电压降(电压损失)U损=I2R=PR/U1,
输电导线上的功率损耗P损=I22R=U额2/R=P2R/U12
【范例精析】
例1、发电机的输出电压为220V,输出功率为44KW,每条输电线电阻为0.2Ω,求用户得到的电压和电功率各是多少?如果发电站先用变压比为1:10的升压变压器将电压升高,经同样输电线路后,再经过10:1的降压变压器降压后供给用户,则用户得到的电压和电功率又各是多少?
分析与解答:输送电路原理图如图5-5-2。
发电站输出的功率P出是一定的,当以220伏的电压输出时,输出电流应该是:
I=P出/U出=44000W/220V=200A
两条输电线路的总电阻为0.4Ω,则导线上损失的电功率为:
P损=I2r=(200A)2×0.4Ω=16kW
用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-16kW=27kW
在导线上损失的电压为:U损=I2r=200V×0.4Ω=80V.
用户得到的电压为:U=U出-U损=220V-80V=140V
如果用1:10的变压器将电压升高到2200V后再输送出去,则输出电流为:
I=P出/U出=44000W/2200V=20A
P损=I2r=(20A)2×0.4Ω=160W
用户得到的电功率为P=P出-P损=44kW-160W=43.83kW
在导线上损失的电压为:U损=I2r=20V×0.4Ω=8V.
加到用户端变压器上的电压为:U=U出-U损=2200V-80V=2192V
经过变压器降压后输送给用户的电压为:219.2V.
例2、一个小型水力发电站,发电机输出电压U0=250V,内电阻可以忽略不计,最大输出功率为Pm=30kW,它通过总电阻R线=2.0Ω的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220V的白炽灯,总功率为P用=22kW,不计灯丝电阻随温度的变化。
(1)当居民区的电灯全部使用时,电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?
(2)若采用高压输电,在发电机端用升压变压器,在用户端用降压变压器,且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40:1,当全部用户电灯正常发光时,输电线上损耗的功率多大?
解析:(1)如图5-5-3,
P用=U用2/R用=2.2Ω,
I=U0/(R用+R线)=250/4.2=59.5(A)
U灯=IR用≈130.9V≈131V
P输=U0I=14880W≈14.9kW
(2)如图5-5-4,P用=U4I4,U4=220V,I4=110A
I3/I4=n4/n3,I3=I4/40=2.5A
∴P损=I32R线=12.5W
拓展:关于电能输送问题,应详细作出输送原理图,分析电路特点,认真仔细解题。
【能力训练】
1、在电能输送过程中,若输送的电功率一定,则在输电线上损失的电功率:(ACD)
A.随输电线电阻的增大而增大
B.和输送电压的平方成正比
C.和输电线上电压降落的平方成正比
D.和输电线中电流强度的平方成正比
2、输电线的电阻共计r,输送的电功率为p,输电电压为U,则用户能得到的电功率是:(B)
A.PB.P-(P/U)rC.I2RD.(P/U)r
3、用6600V和220V两种电压输电,若输送的功率和输电线的电阻相同,则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是(B)
A.1:900B.900:1
C.1:30D.30:1
4、一个小水电站输出电功率为20kw,输电线总电阻为0.5Ω,如果先用400V的电压送电,后改用2000V电压输电,则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是:(A)
A、减少50WB、减少1200WC、减少7.68WD增加7.68W
5、某变电站用220V的电压送电,导线损失电功率是输出功率的20%,若要使导线损失电功率是输出功率的5%,则输出电压应变为V。440
6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kW电能,在输电电压U1=110V和U2=220V两种情况下,要求输电线中损失的电能相同,则两情况下导线截面积之比为____。4:1
7、远距离送电的输电线一定时,如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时,输电线上损耗的电功率为原来的____.1/100
8、发电机的路端电压为220V,输送电功率44kW,输电线电阻为0.4Ω,则用户得到的电功率为V,用户得到的电功率为kW。若用初、次级线圈匝数之比为1:10的变压器升压,经同样的输电线输电后,再用初、次级线圈匝数之比为10:1的变压器降压后供给用户,则用户得到的电压为V,用户得到的电功率为kW。140,28,219,43.8
9、某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8×104W,电厂输出电压仅350V,为减少输送功率损失,先用一升压变压器将电压升高再输送,在输送途中,输电线路的总电阻为4Ω,允许损失的功率为输送功率的5%,求用户所需电压为220V时,升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少?1:8,12:1
10、有一台内阻为1Ω的发电机,供应学校的照明用电,如图5-5-5所示是输电原理图,两变压器已选定,输电线总电阻为4Ω,全校共有22个教室,每个教室有“220V、40W”的灯6盏,若保证全部电灯正常发光。(n1:n2=1:4,n3:n4=4:1)问:
(1)发电机输出功率多大?6000W
(2)发电机的电动势多大?250V
(3)输电效率是多少?97.3%

延伸阅读

变压器和电能的输送


变压器电能的输送

要点一变压器
即学即用
1.如图所示为由一个原线圈n1和两个副线圈n2、n3组成的理想变压器,已知n1∶n2∶n3=
4∶2∶1,电阻R=3Ω,副线圈n2接2个“6V,6W”灯泡,副线圈n3接4个3W的灯
泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率.
答案36W
要点二电能的输送
即学即用
2.图是远距离输电系统的示意图(为了简单,设用户的电器是电动机),下列选项中正确的是()

A.发电机能发电的主要原理是库仑定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原
理是法拉第电磁感应定律
B.发电机能发电的主要原理是安培定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原
理是库仑定律
C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律,变压器能变压的主要原理是库仑定律,电动机通电后能转动起来的主要
原因是法拉第电磁感应定律
D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律,变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律,电动机通电
后能转动起来的主要原理是安培定律
答案D

题型1变压器动态分析问题
【例1】如图所示为一理想变压器,S为双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为
加在原线圈两端的交变电压,I1为原线圈中的电流,则()
A.保持U1及P的位置不变,S由a接到b时,I1增大
B.保持U1及P的位置不变,S由b接到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,S接在a处,使P上滑时,I1增大
D.保持P的位置不变,S接在a处,当U1增大时,I1增大
答案ABD
题型2变压器原理的拓展应用
【例2】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2∶n3=44∶3∶1,原线圈两端输入
电压U1=220V,在变压器输出端如何连接可使“20V,10W”灯泡L1正常发光?如何
连接可使“10V,5W”灯泡L2正常发光?通过计算,分别画出连接图.
答案见下图

题型3远距离输电问题
【例3】如图所示,某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输
电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求:

(1)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?
(2)用如图所示的电路输电,若村民和村办小企业需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈
的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)
答案(1)320V5760W(2)1∶372∶11
题型4生活物理
【例4】有一台发电机,供给一个学校照明用电,如图所示.升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,
输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若要保证全部电灯正常发光,则:

(1)发电机输出功率多大?
(2)发电机输出电压多大?
(3)输电效率是多少?
(4)若使用灯数减半并正常发光,发电机输出功率是否减半?
答案(1)5424W(2)226V(3)97%(4)否

1.如图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,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2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U1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U1不变,S由a切换到b,则I2减小
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
答案BC
2.(2009重庆模拟)如图两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时,测得c、d间与g、h
间的电压均为110V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为()

A.220V,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0V
答案B
3.加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为E,内阻为r,与副线圈相连的负载电阻为R,
如图所示,则
(1)原线圈中的电流I1多大时,负载上获得的功率最大?最大功率是多少?
(2)若想使负载电阻获得最大功率,变压器匝数比多大?
答案(1)(2)
4.有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻
R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝
数比各是多少?能使多少盏“220V,100W”的电灯正常发光?
答案6∶125235∶11470盏

变压器学案和课件与练习


每个老师需要在上课前弄好自己的教案课件,规划教案课件的时刻悄悄来临了。只有制定教案课件工作计划,未来的工作就会做得更好!你们了解多少教案课件范文呢?小编特地为您收集整理“变压器学案和课件与练习”,相信能对大家有所帮助。

第五章第四节变压器

一、学习目标
(一)知识与技能
(1)了解变压器的构造及工作原理。
(2)掌握理想变压器的电压与匝数间关系。
(3)掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)过程与方法
(1)通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。
(2)从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。
(3)从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
(三)情感态度与价值观
(1)通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。
(2)让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
(3)培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度。
二、学习重点、难点、及解决办法
1.重点:
变压器工作原理及工作规律。
2.难点:
(1)理解副线圈两端的电压为交变电压。
(2)推导变压器原副线圈电压与匝数关系。
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。
3.解决办法
(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电压与匝数间的关系。
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
三、课时安排
1课时
四、用具准备
可拆式变压器、学生电源、交流电压表、导线若干、学生电源、小灯泡
五、学生活动设计
1.通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程,使学生获得新知识。
2.通过提问引发学生思考,并应用学到的知识来解决实际问题。
3.通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。
六、学习过程
一、引入新课
在实际应用中,常常需要改变交流电的电压。大型发电机发出的交流电,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。各种用电设备所需的电压也各不相同。电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220V的电压,机床上的照明灯需要36V的安全电压。一般半导体收音机的电源电压不超过10V,而电视机显像管却需要10000V以上的高电压。变压器就是改变交流电压的设备。这节课我们学习变压器的有关知识。

二、新课学习
1.变压器原理:
出示可拆变压器,仔细学生观察,变压器主要由哪几部分构成?
变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈).两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.
画出变压器的结构示意图和符号,如下图所示:
2.实验探究
(1).变压器的作用
问题1:按照书上所给的电路图接好线路,引导学生从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮?
解释变压器的工作原理:
由于原线圈中通的是交变电流,因而铁芯中的磁通量是变化的,这样副线圈当中产生感应电动势使的小灯泡亮了。变压器通过闭合铁芯,利用电磁感应现象实现了:
电能——磁场能——电能的转化
问题2:变压器为什么能改变电压?
根据法拉第电磁感应原理感应电动势与线圈匝数成正比。这样只要副线圈的匝数多感应电动势就大,匝数少感应电动势就小。
问题3:原副线圈的匝数,与原副线圈中的电压有着什么样的定量关系?
(2).探究变压器两个线圈的电压关系
1.设计实验电路
2.将不同的原副线圈接入线路测出线圈当中的电压添入下表:
原线圈匝数n1副线圈匝数n2原线圈电压U1副线圈电压U2n1/n2U1/U2
1003002V
1004002V
3004004V
4004006V
4001008V
4001004V

从实验填写上表,并引出:
说明变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比:
3.给不同的效果的变压器起名:
(1).当n2n1时,U2U1——升压变压器
(2).当n2n1时,U2U1——降压变压器
三、巩固与练习
练习1
一台变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时练习,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为(C)
A36匝B72匝C720匝D1440匝

练习2
变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电压表V1的示数12V,则电压表V2的示数为(B)
A.3V
B.0
C.48V
D.与负载R的值有关
四、小结:
1.变压器的构造:由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原,副线圈组成。或称初级、次级线圈。
2.电路符号;

3.变压器的作用:
升高或降低交流电压,且

4.变压器的工作原理:电磁感应。

五.作业:
1.课后练习1,2,3。
2.从能量的角度思考原副线圈匝数与原副线圈中的输入功率与输出功率有着什么样的关系?

5.5电能的输送学案(人教版选修3-2)


一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“5.5电能的输送学案(人教版选修3-2)”,希望对您的工作和生活有所帮助。

5.5电能的输送学案(人教版选修3-2)
1.输电线上的功率损失P=________,降低输电损耗的两个途径为:
____________________,____________________.
2.远距离输电基本原理:在发电站内用________变压器______电压,然后进行远距离输电,在用电区域通过______变压器______所需的电压.
3.下列关于电能输送的说法中正确的是()
A.输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B.减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电
C.减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积
D.实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等
4.输电导线的电阻为R,输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为()
A.U1∶U2B.U21∶U22
C.U22∶U21D.U2∶U1
5.如图1所示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()
图1
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
【概念规律练】
知识点一线路损耗问题
1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列计算输电线损耗的式子中,正确的是()
A.U21RB.U1-U22R
C.I2RD.I(U1-U2)
2.某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是()
A.输电线上的电流I=UR
B.输电线上的电流I=P0U
C.输电线上损失的功率P=(P0U)2R
D.输电线上损失的功率P=U2R
知识点二远距离输电线路中各物理量的关系
3.一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R=1kΩ.到目的地经变压器T2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T1和T2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则()
A.T1原、副线圈电流分别为103A和20A
B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V
C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1
D.有6×104盏灯泡(220V,60W)正常发光
4.某小型水电站的电能输送示意图如图2所示,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n1、n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(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()
图2
A.n2n1n3n4
B.n2n1n3n4
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
【方法技巧练】
关于远距离输电问题的分析方法
5.发电机的端电压220V,输出电功率44kW,输电导线的电阻为0.2Ω,如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户,则
(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)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和功率.

6.在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损失的电功率为P′,用户得到的电功率为P用,则下列关系式正确的是()
A.P′=U2SρLB.P′=P2ρLU2S
C.P用=P-U2SρLD.P用=P(1-PρLU2S)
参考答案
课前预习练
1.I2r减小输电导线的电阻减小输电导线中的电流
2.升压升高降压降到
3.AD
4.C[由P=UI,P损=I2R可得P损=P2RU2,所以输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比,C项正确.]
5.ABD[导线的横截面积越大,导线的电阻越小,电能损失就越小,A对;在输送功率一定的前提下,提高输送电压U,由I=PU知,能减小电流I,从而减小发热损耗,B对;若输送电压一定,由I=PU知,输送的电功率P越大,I越大,发热损耗就越多,C错;高压输电时要综合考虑材料成本、技术、经济性等各种因素,不是电压越高越好,D对.]
课堂探究练
1.BCD[输电线的损耗P损=I2R线=U2线R线=IU线
其中U线=U1-U2,故B、C、D正确.]
点评计算功率损失常用公式P损=I2线R线和P损=U2线R线,特别在利用P损=U2线R线时要注意U线是R线上的电压.
2.BC[输电线上的电流I线=P0U=U线R故A错误,B正确;输电线上的功率损失P=I2线R=(P0U)2R=U2线R,故C正确,D错误.]
点评由功率损失P=(P输U输)2R线知:当输送功率P输一定时减少输电线上功率损失的方法为提高输电电压或减小输电导线的电阻.
3.ABD[输电线上消耗的功率P线=I22R=400kW,则I2=P线R=20A,又P1=U1I1,则I1=P1U1=103A,故A正确;T1的变压比U1U2=I2I1=150,又P=U1I1=U2I2,得U2=2×105V,输电线上损失电压U线=I2R=2×104V,则T2原线圈的输入电压U3=U2-U线=1.8×105V,又灯泡正常发光,T2的副线圈的电压为220V,B正确;T2的变压比U3U4=1.8×105220=900011,C错误;根据U3I2=60n,解得n=6×104,D正确.]
点评远距离输电线路图如下
各物理量有下列关系
①电压关系:U发=U1,U1U2=n1n2,U2=U3+U损,U3U4=n3n4,U4=U用;
②电流关系:n1I1=n2I2,I2=I线=I3,n3I3=n4I4;
③功率关系:P发=P1=P2,P2=P3+P损,P3=P4=P用,
P损=I2R线,P损=PU22R线,P损=IU损.
4.AD[由于输电线上的功率损耗,故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率.P出-P损=P入,故D正确.U2U1=n2n1,U3U4=n3n4,因为U1=200VU4=220V,U2U3=U2-U线,故n2n1n3n4,选项A正确.]
点评在理解电压关系时,可把输电线路理解为三个闭合回路.如图
第一个回路发电机是电源,升压变压器的原线圈是用电器,若输电线电阻忽略则有U发=U1;第二个回路升压变压器副线圈是电源,降压变压器的原线圈为用电器,则有U2=U线+U3;第三个回路降压变压器副线圈为电源,用户为用电器,若输电线电阻忽略则有U4=U用.
5.(1)见解析(2)219.6V4.392×104W
(3)180V3.6×104W
解析(1)示意图如下图所示
(2)升压变压器次级的输出电压
U2=n2n1U1=101×220V=2200V
据升压变压器输出电功率等于输入电功率知,升压变压器次级输出电流
I2=PU2=44×1032200A=20A
输电线路上的电压损失和功率损失分别为
UR=I2R=20×0.2V=4V
PR=I22R=202×0.2W=80W
加到降压变压器初级上的输入电流和电压为
I3=I2=20A
U3=U2-UR=2200V-4V=2196V
降压变压器次级的输出电压和电流为
U4=n4n3U3=110×2196V=219.6V
I4=n3n4I3=10×20A=200A
用户得到的功率为
P4=I4U4=200×219.6W=4.392×104W
(3)若不采用高压输电,用220V低压直接供电时,电路如下图所示,则输电电流I=PU1=44×103220A=200A,输电线路上的电压损失
UR′=IR=200×0.2V=40V
所以用户得到的电压为
U4′=U1-UR′=220V-40V=180V
用户得到的功率为P4′=IU4′=200×180W=3.6×104W
方法总结(1)求解远距离输电的关键是熟悉输电线路图,并画出示意图,把需要的物理量都标在图中的相应位置上.
(2)分别在“三个回路”以及“两个变压器”上找各物理量的关系,特别注意以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路,在此回路中利用电路知识分析电压关系和功率关系.
6.BD[输电线电阻R=ρLS,输电电流I=PU
故输电线上损失的电功率为P′=I2R=PU2ρLS=P2ρLU2S
用户得到的电功率为P用=P-P′=P1-PρLU2S.故B、D正确.]
方法总结在远距离输电问题中,也要时刻注意能量守恒这一线索,即发电机的总功率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和(在不考虑变压器自身的能量损失的条件下).

传感器的应用实例学案和课件与练习


俗话说,磨刀不误砍柴工。高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。高中教案的内容要写些什么更好呢?小编为此仔细地整理了以下内容《传感器的应用实例学案和课件与练习》,仅供您在工作和学习中参考。

第四节:传感器的应用实验学案
【学习目标】
1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。
2、知道晶体三极管的放大特性。
3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。
【学习重点】:传感器的应用实例。
【学习难点】:由门电路控制的传感器的工作原理。
【教学过程】
一、问题引入
上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器?

二、学习新课
阅读下列学习资料总结二极管的特点和作用:
(一)、普通二极管和发光二极管
固态电子器件中的半导体两端器件。起源于19世纪末发现的点接触二极管效应,发展于20世纪30年代,主要特征是具有单向导电性,即整流特性。利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,可制成不同类型的二极管,用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。例如稳压二极管可在电源电路中提供固定偏压和进行过压保护;雪崩二极管作为固体微波功率源,用于小型固体发射机中的发射源;半导体光电二极管能实现光-电能量的转换,可用来探测光辐射信号;半导体发光二极管能实现电-光能量的转换,可用作指示灯、文字-数字显示、光耦合器件、光通信系统光源等;肖特基二极管可用于微波电路中的混频、检波、调制、超高速开关、倍频和低噪声参量放大等。按用途分:检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关管、光电管。按结构分:点接触型二极管、面接触型二极管
发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
特点:

作用:

阅读下列学习资料总结三极管的特点和作用:
(二)、晶体三极管
晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,如图从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区发射的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区发射的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
特点:

作用:

(三)逻辑电路
逻辑电路是以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。分组合逻辑电路和时序逻辑电路。前者的逻辑功能与时间无关,即不具记忆和存储功能,后者的操作按时间程序进行。由于只分高、低电平,抗干扰力强,精度和保密性佳。广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。这里我们主要说逻辑门电路。
逻辑门电路符号图包括与门,或门,非门,
1.与逻辑
对于与门电路,只要一个输入端输入为0,则输出端一定是,只有当所有输入端输入都同为时,输出才是1.
2.或逻辑
对于或门电路,只要一个输入端输入为1,则输出一定是,反之,只有当所有输入端都为时,输出端才是0.
3.非门电路
对于非门电路,当输入为0时,输出总是,当输入为1时,输出反而是,非门电路也称反相器。
4.斯密特电路:
斯密特触发器是特殊的电路,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值V时,输出端Y会突然从高电平调到低电平V,而当输入端A的电压下降到另一个值的时候V,Y会从低电平跳到高电平V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为的信号。而这正是进行光控所需要的。

(四)、应用实例
1、光控开关
电路组成:触发器,电阻,发光二极管LED模仿路灯,滑线变阻器,定值电阻,电路如图所示。
工作原理:

注意:要想在天暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大一些,这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值1.6V,就需要RG的阻值达到更大,即天色更暗。
拓展:如果电路不用发光二极管来模拟,直接用在电路中,就必须用到电磁继电器。如下图。
2.温度报警器(热敏电阻式报警器)
结构组成:斯密特触发器,电阻,蜂鸣器,变阻器,定值电阻,如图所示。
工作原理:

注意:要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,应该减小R1的阻值,R1阻值越小,要使斯密特触发器输入达到高电平,则热敏电阻阻值要求越小,即温度越高。
课堂练习
1.与门的输入端输入信号为何时,输出端输出“1”()
A.00B.01C.10D.11
2.或门的输入端输入信号为何时,输出端输出“0”()
A.00B.10C.01D.11
3.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()
A.与门B.非门C.或门D.与非门
4.图是一个复合门电路,由一个x门电路与一个非门组成.若整个电路成为一个与门,则x电路应是()
A.与门B.或门C.与非门D.或非门
5.“第4题”中的整个电路若成为一个或门,则x电路应是()
6.如图是一个三输入端复合门电路,当C端输入“1”时,A、B端输入为何时输出端Y输出“1”()
A.00B.01C.10D.11
7.如图所示,一个三输入端复合门电路,当输入为101时,输出为___________.(填“0”或“1”)
8.与非门可以改装成一个非门,方法为只用一个输入端如A端,而另一个输入端B端输入稳定信号,则为把与非门改装成非门,B端应始终输入___________.(填“0”或“1”)
9、某些非电学量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电学量来测量的,一电容的两个极板放置在光滑的水平平台上,极板的面积为S,极板间的距离为d,电容器的电容公式为C=ES/d(E是常数但未知).极板1固定不动,与周围绝缘,极板2接地,且可以在水平平台上滑动,并始终与极板1保持平行,极板2的两个侧边与劲度系数为k、自然长度为L的两个完全相同的弹簧相连,两弹簧的另一端固定,弹簧L与电容垂直,如图(1)所示.图(2)是这一装置的应用示意图,先将电容器充电至电压U后即与电源断开,再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀向左的待测压强p,使两极板之间的距离发生微小的变化,测得此时电容器两极板间的电压改变量为ΔU.设作用在电容板上的静电力不致引起弹簧可测量的形变,试求:待测压强p.
【学习小结】
本节课主要学习了以下几个问题:
1、二极管的特点和作用:
2、三极管的特点和作用:
3、斯密特触发器的特点和作用:
【课后作业】课本作业

文章来源:http://m.jab88.com/j/39379.html

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