（讲练测）2017年高考物理一轮复习专题45理想变压器远距离输电（含解析）

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1、专题45理想变压器远距离输电（讲）1．交变电流的产生及其各物理量的变化规律，应用交流电的图象解决问题．2．利用有效值的定义，对交变电流的有效值进行计算．3．理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系应用，变压器动态变化的分析方法．4．远距离输电的原理和相关计算．5．传感器的简单使用，能够解决与科技、社会紧密结合的问题．6．高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”：①突出考查交变电流的产生过程；②突出考查交变电流的图象和交变电流的四值；③突出考查变压器，对变压器的原理理解的同时，还要掌握变压器的静态计算和动态分析，远距离输电也要重视。对本专题知识点高考每年必考．命题频率较高

2、的知识点有交变电流的变化规律（包括图象）、最大值与有效值等，以选择题的形式出现。变压器的原理，电压比、电流比及功率关系是考查的重点；将本章知识与电磁感应等结合的力、电综合题，或考查与本章知识有关的实际应用。1．理解变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关的计算．2．能够对变压器进行动态分析．3．会分析计算远距离输电问题．一、理想变压器1．工作原理互感现象．2．基本关系式（1）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＋…．3．

3、几种常用的变压器（1）自耦变压器——调压变压器．（2）互感器4．理想变压器的理解（1）没有能量损失；（2）没有磁通量损失．二、远距离输电1．输电过程（如图所示）2．输送电流（1）I＝；（2）I＝．3．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．4．电压损失（1）ΔU＝U－U′；（2）ΔU＝IR．5．功率损失（1）ΔP＝P－P′；（2）ΔP＝I2R＝（）2R6．降低输电损耗的两个途径（1）减小输电线的电阻，由电阻定律R＝ρ可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积．（2）减小输电导线中的输电电流，由P

4、＝UI可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流．考点一　理想变压器原、副线圈基本关系的应用1．基本关系（1）P入＝P出；（2），有多个副线圈时，仍然成立．（3），电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用．有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系．（4）原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同．2．制约关系（1）电压：副线圈电压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．3．两种特殊的变压器模型（1）自耦变压器高中物理中

5、研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用．（2）互感器分为：电压互感器和电流互感器，比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测高流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1＝I2n2★重点归纳★1、关于理想变压器的四点说明　（1）变压器不能改变直流电压．（2）变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率．（3）理

6、想变压器本身不消耗能量．（4）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值．2．解决变压器问题的三种思路（1）电压：变压器原、副线圈的电压之比为；当变压器有多个副线圈时，＝…．（2）功率：理想变压器的输入、输出功率为P入＝P出，当变压器有多个副线圈时，P1＝P2＋P3＋…．（3）电流：由知，对只有一个副线圈的变压器有，当变压器有多个副线圈时有n1I1＝n2I2＋n3I3＋…．★典型案例★（多选）如图所示，发电机中线圈的匝数为N，线圈的面积为S，线圈做匀速圆周运动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为B，电流表和电压表为理想电表，定值电阻的阻值为R，当P在图示位置时，变压器

7、的匝数比为，一开始线圈与磁场垂直，下列判断正确的是：（）A．电压表的读数为2NBSB．电流表的读数为C．线圈由图示位置旋转四分之一周，通过电流表的电荷量为D．P向上移动时，电压表的示数表小，电流表示数变大【答案】BC匝数与电流反比，电流表的示数为：，故B正确；交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比公式：，当P位置向上移动，输出电压变小，故电流变小，功率变小，故输入电流也变小，故电流表读数变小，矩形线圈从图示位置经过时间时为，故通过电流表的电荷量为：，故D错误C正确