高考物理一轮复习第章交变电流传感器第课时变压器电能的输送学案

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1、第46课时　变压器　电能的输送考点1　理想变压器的工作原理和基本关系式1．构造和原理(如图所示)(1)主要构造：由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。(2)工作原理：电磁感应的互感现象。2．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：＝，若n1>n2，为降压变压器；若n1

2、圈匝数N2增加，输出电压升高。(2)互感器[例1]　(2016·全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为(　　)A．2B．3C．4D．5解析　开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比＝，通过R2的电流I2＝，副线圈的输出电压U2＝I2(R2＋R3)＝，由＝可得原线圈两端的电压U1＝5I2，则U＝U1＋IR1＝5I2＋3I；18　开关闭合时，电路如图乙所示，原、

3、副线圈的电流比＝，通过R2的电流I2′＝，副线圈的输出电压U2′＝I2′R2＝，由＝可得原线圈两端的电压U1′＝4I2，则U＝U1′＋4IR1＝4I2＋12I，联立解得＝3，B正确。答案　B(1)理想变压器只能改变交流电流的电压和电流，不能改变交流电流的频率；(2)制约关系：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定；原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定；原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定。1．(2018·德州高二检测)(多选)如图是一个理想变压器的示意图，在它正常工作时关于其说法正确的是(　　)A．副线圈中的电动势是因为电磁感应而产生的B．输送的电能

4、经变压器先转化为磁场能，再转化为电能C．输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能18D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去答案　AB解析　变压器的原理是原线圈的电流发生变化，从而引起副线圈中磁通量变化，产生电动势，故A正确；变压器电能的输送是电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能输送到副线圈电路中，故B正确，C、D错误。2．(2018·松原高二检测)(多选)如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则(　　)A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电

5、功率是2200WD．线路输送电功率是2.2×106W答案　BD解析　电压互感器是并联在原电路中的，电流互感器是串联在原电路中的，所以a为电压表，b为电流表，B正确。由电压比为100知U1＝2.2×104V，由电流比为10知I1＝100A。由P＝U1I1可得输送功率为2.2×106W，D正确。3．(2017·北京高考)如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt(V)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(　　)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

6、为110V18D．副线圈输出交流电的周期为50s答案　B解析　理想变压器原线圈两端电压的有效值为U1＝220V，由＝得U2＝＝110V，即电压表的读数为110V，通过负载电阻的电流I2＝＝A＝2A，则副线圈的输出功率P＝U2I2＝110×2W＝220W，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，为220W，故选项A、C错误。由n1I1＝n2I2得I1＝＝1A，即电流表的读数为1A，选项B正确。由u＝220sin100πt(V)可知，角速度ω＝100πrad/s，原线圈所接交流电的周期T＝＝0.02s，副线圈输出交流电的周期不变，仍为0.02s，选项D错误。考点2　理想变压器

7、的动态分析1．理想变压器的动态分析常见以下两种情况(1)匝数比不变，负载变。如图所示：①电压分析：U1不变，根据＝，不论负载电阻R如何变化，U2不变。②电流分析：当负载电阻发生变化时，I2＝变化，由于＝，故I1发生变化。③功率分析：I2变化引起P2＝U2I2变化，由于P1＝P2，故P1发生变化。18(2)负载电阻不变，匝数比变。如图所示：①电压分析：U1不变，发生变化，根据＝，U2变化。②副线圈电流分析：R不变，U2变化，故I2＝发生变化。③功率分析：根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化。④原线圈电流分析：根据P1＝U1