高三物理一轮复习 变压器和远距离输电导学案

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1、2012届高三物理一轮复习导学案十一、交流电（2）变压器和远距离输电【目标】1、了解变压器的工作原理，掌握其变压规律及功率关系；2、理解高压输电的原理；3、了解传感器的原理及应用。【导入】一、变压器1．理想变压器各线圈两端电压与匝数成正比这不仅适用于副线圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况．这是因为理想变压器的磁通量是全部集中在铁芯内的，因此穿过每组线圈的磁通量变化率相同，每组线圈中产生的电动势和匝数成正比．在线圈内阻不计的情况下，线圈两端电压即等于电动势，即：2．理想变压器输入功率等于

2、输出功率3．高压输电为减小输电线路上的电能损失，常采用高压输电这是因为输送功率一定时，线路电流I=P/U，输出电线上损失功率P’二、传感器传感器是将它所感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量（一般是电学量）的一类元件．例如：热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号；光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号．转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的．理解要点1、变压器原理以法拉第电磁感应定律为核心；由于纯电阻电路中，交流电路和直流电路遵循相同的规律，所以

3、恒定电流的知识在交流电路中仍适用，2、一般来说，本章计算中所涉及的电流、电压都是有效值．3、理想变压器原副线圈中有关物理量的因果关系（1）对于n1/n2确定的变压器，其输出电压U2是由输入电压U1决定的；U2=U1n2/n1（2）对于n1/n2确定的变压器，输入电流I1是由副线圈中输出电流I2决定的：I1=I2n2/n1，I2由负载的多少而定）4．变压器变压比中U1、U2都是指原、副线圈两端的电压，不要误以为是电源电压和用电器得到的电压（因为有时是，有时不是）．【导研】[例1]如图（a）所示所示

4、是理想变压器的示意图，在变压器的线圈L中通入逐渐增大的电流，变压器的铁芯中磁通量随时间的变化如图所示．线圈1是550匝，线圈2是1100匝，线圈2两端的电压是__________V。[例2]（09·江苏物理·6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变[例3](

5、09·南京模拟)如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（）A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000VB．甲图是电流互感器．输电电流是100AC．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000VD．乙图是电流互感器，输电电流是100A[例4]（扬州市2008届第二次调研）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈、两端加上

6、交变电压，其瞬时值表达式为，则（）A．当单刀双掷开关与连接时，电压表的示数为；B．当时，、间的电压瞬时值为；C．单刀双掷开关与连接，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小；D．当开关由扳向时，电压表、电流表示数均变小；[例5]（09·广东物理·9）图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（）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

7、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[例6]一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线①所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示．根据图线分析可知(　　)A．原处于冷态的PTC电熨斗比普通电熨斗升温快B．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T0～

8、T6之间C．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T6～T7之间D．PTC电熨斗不能自动控制温度[例7]如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器的有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力了．若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻R0的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电