2019版高考物理大一轮复习第十一章交变电流传感器第31讲变压器的原理电能的输送学案

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1、第31讲变压器的原理电能的输送考纲要求考情分析命题趋势1.理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系、电流关系Ⅱ2．交流电路的动态分析Ⅰ3．交流电路中的电容、电感、二极管问题Ⅰ4．远距离输电Ⅰ2017·北京卷，162017·江苏卷，72016·全国卷Ⅰ，162016·全国卷Ⅲ，192016·四川卷，22016·天津卷，5考题贴近生活，与生产实际联系紧密、题目常涉及变压器的原理、电路动态分析和远距离输电等多个考点，以选择题形式出现，难度中等1．理想变压器(1)原理：利用电磁感应的__互感__现象．(2)基本关系式①

2、功率关系：__P入＝P出__；②电压关系：只有一个副线圈时，＝；有多个副线圈时＝＝…；③电流关系：只有一个副线圈时，＝；由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn．(3)常用的变压器①自耦变压器——调压变压器；②互感器2．远距离输电(1)输电过程(如图所示)(2)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＝__I2Rt__．(3)电压损失①ΔU＝U－U′；②ΔU＝__IR__．(4)功率损失①ΔP＝P－P′；②ΔP＝__I2R__＝()2R．(5)

3、输送电流①I＝；②I＝．1．判断正误(1)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．(×)(2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(√)(3)理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率．(√)(4)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．(×)(5)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．(×)(6)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．(√)(7)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗．(√

4、)(8)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大．(√)一理想变压器的特点与制约关系1．理想变压器的特点(1)没有能量损失(铜损，铁损)．(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)．2．制约关系(1)电压制约关系：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定．(2)电流制约关系：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定．(3)功率制约关系：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定．关于理想变压器的四点说明(1)变压器不能改变恒定的直流电压．(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，

5、不能改变交变电流的频率．(3)理想变压器本身不消耗能量．(4)当原线圈中串联电阻(或灯泡)时，U1为加在原线圈两端的电压，并不是电源的电压．[例1](2017·北京卷)如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πtV的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是(B)A．原线圈的输入功率为220WB．电流表的读数为1AC．电压表的读数为110VD．副线圈输出交流电的周期为50s解析由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大

6、值为220V，故有效值为U1＝220V，由＝，故副线圈电压的有效值为U2＝110V，故输出功率P2＝＝220W，再由输入功率等于输出功率知，P1＝P2＝220W，选项A错误；根据欧姆定律知，I2＝＝2A，＝，得I1＝1A，故电流表读数为1A，所以选项B正确；电压表的读数为有效值，即U2＝110V，选项C错误；由交流电压的表达式可知，ω＝100π(rad/s)，又T＝，解得T＝0.02s，所以选项D项错误．二理想变压器的动态分析1．匝数比不变的情况(如图所示)(1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，

7、不论负载电阻R如何变化，U2也不变．(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化．(3)I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化．2．负载电阻不变的情况(如图所示)(1)U1不变，发生变化，故U2变化．(2)R不变，U2改变，故I2发生变化．(3)根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．含有变压器的动态电路分析方法→→→→→→[例2]如图，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻

8、，R是滑动变阻器．V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是(C)A．I1和I2表示电流的瞬时值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小解析交流电表测量的是交变电流的有效值，故选项A、B皆错误．由于理想变压器的输出电压U2＝U1