2019届高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送学案

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1、第2讲　变压器、电能的输送一、理想变压器基本关系1．构造如图1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．图1(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．基本关系式(1)功率关系：P入＝P出．(2)电压关系：＝.(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.[深度思考]　请你根据以上分析总结理想变压器原、副线圈功率、电压和电流的决定关系．答案　(1)电压：副线圈电

2、压U2由原线圈电压U1和匝数比决定．(2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定．(3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定．21二、远距离输电问题1．减少输电电能损失的两种方法(1)理论依据：P损＝I2R.(2)减小输电线的电阻：根据电阻定律R＝ρ，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，必须提高电压．2．远距离高压输电的几个基本关系(以图2为例)图2(1)功率关系：P1＝P

3、2，P3＝P4，P2＝P损＋P3.(2)电压、电流关系：＝＝，＝＝，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．(3)输电电流：I线＝＝＝.(4)输电线上损耗的电功率：P损＝I线ΔU＝IR线＝()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.[深度思考]　根据以上分析，请你总结输电线路功率损失的计算方法有哪些？答案　(1)P损＝P－P′，P为输送的功率，P′为用户所得功率．(2)P损＝IR线，I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻．(3)P损＝，ΔU为输电线路上损失的电压，R线为线路电阻．(4)P损＝

4、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．1．判断下列说法是否正确．(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)21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．(　√　)(3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈的输入电流随之增大．(　√　)(4)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(　√　)(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．(　×　)2．(人教版选修3－2P44第2题改编)有些机床为了安全，照明电灯用的

5、电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的．如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是(　　)A．1081匝B．1800匝C．108匝D．8010匝答案　C解析　由题意知U1＝380V，U2＝36V，n1＝1140则＝得n2＝n1＝108.3．(人教版选修3－2P44第5题改编)如图3所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是(　　)

6、图3A．电压表V1示数增大B．电压表V2、V3示数均增大C．该变压器起升压作用D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动答案　D解析　电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选项A错误；电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压升高，故V3示数减小，选项B错误；理想变压器U1I1＝U2I2，则U1ΔI1＝U2ΔI2，ΔI2＞ΔI1，故U2＜U1，变压器为降压变压器，选项C错误；因I2增大，故知R减

7、小，变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，选项D正确．4．(人教版选修3－2P50第3题改编)从发电站输出的功率为220kW，输电线的总电阻为210.05Ω，用110V和11kV两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为(　　)A．100∶1B．1∶100C．1∶10D．10∶1答案　A解析　由题意知输电线上的电流I＝，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝故＝＝＝＝，故选A.命题点一　理想变压器基本关系和动态分析1．匝数比不变的情况(1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变

8、．(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(1)U1不变，发生变化，故U2变化．(2)R不变，U2变化，故I2发