2020版高考物理第十一章第70课时变压器、电能的输送（重点突破课）讲义

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1、第70课时　变压器、电能的输送(重点突破课)[考点一　理想变压器]理想变压器的构造、原理的理解，各物理量之间的基本关系、制约关系，以及变压器电路的动态分析既是高考重点，也是学习难点。1．构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原线圈和副线圈组成的。2．原理：电流磁效应、电磁感应。3．理想变压器三个基本关系电压电流功率关系式＝n1I1＝n2I2P入＝P出依据E＝nU1I1＝U2I2能量守恒注意电流关系式仅适用于一个副线圈的情况[考法细研]考法1　理想变压器关系式的应用　[例1]　(2018·天津高考)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

2、利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则(　　)A．R消耗的功率变为PB．电压表V的读数变为UC．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变[解析]　发电机线圈产生的感应电动势最大值Em＝NBSω，其中ω＝2πn，理想变压器的输入电压(有效值)U1＝，若发电机线圈的转速n变为原来的，根据＝，则电压表V的读数变为U，通过R的电流变为原来的，R消耗的功率变为P，根据＝，电流表A的读数变为I，故B正确，A、

3、C错误；交变电流的频率f等于线圈的转速n，故D错误。[答案]　B(1)发电机转速变化时，电动势最大值发生变化，交变电流的频率发生变化。(2)当R两端的电压变为原来的时，R消耗的功率变为原来的。　　考法2　理想变压器的动态分析　[例2]　(2019·三门峡月考)如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线输送给用户(小灯泡等用电器)，R表示输电线的电阻，则(　　)A．用电器增加时，变压器输出电压增大B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑C．用电器增加时，输电线的热损耗减小D．用电器增加时，变压器的输入功率减小[解析

4、]　由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此用电器增加不会影响输出电压，选项A错误；根据变压器的变压比可知输出电压U2＝U1，当滑动触头P向上滑时，n2增大，所以输出电压增大，用户的电压增大，选项B正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线的热损耗增大，选项C错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，变压器输出功率增大，所以输入功率增大，选项D错误。[答案]　B[规律方法]理想变压器动态变化问题的分析方法(1)分清不变量：①线圈匝数比；②负载电阻。(2)弄清理想变压器中的制约关系：[

5、集训冲关]1.(多选)(2019·安庆检测)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是(　　)A．原、副线圈匝数比为9∶1B．原、副线圈匝数比为1∶9C．此时a和b的电功率之比为9∶1D．此时a和b的电功率之比为1∶9解析：选AD　设灯泡的额定电压为U0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为9U0，变压器原、副线圈的匝数比为9∶1，选项A正确，B错误；由9U0Ia＝U0Ib得，流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍，

6、根据P＝UI，a、b灯泡的电功率之比为1∶9，选项C错误，D正确。2.(2019·江西三校高三联考)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πtV。下列说法中正确的是(　　)A．t＝s时，电压表的示数为220VB．t＝s时，a、c两点间电压瞬时值为110VC．滑动变阻器滑片向上移，电压表的示数不变，电流表的示数减小D．单刀双掷开关由a扳向b，电压表的示数不变，电流表的示数减小解析：

7、选C　原线圈两端电压有效值为220V，由理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比可得，副线圈两端电压有效值为22V，理想交流电压表测量的是有效值即22V，故A错误；t＝s时，a、c两点间电压瞬时值为110V，故B错误；滑动变阻器滑片向上移，接入电阻变大，副线圈两端电压由匝数比和输入电压决定，电压表的示数不变，电流表示数减小，故C正确；单刀双掷开关由a扳向b，原、副线圈的匝数比变小，匝数与电压成正比，所以电压表和电流表的示数均变大，故D错误。3．(多选)(2019·河南中原名校联盟质检)如图所示是变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电

8、压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动，可以认为电压表V1示数不变。两条输电线的总电阻用R0表示，滑动变阻器R表示用户用电器的总电阻。如果变压器上的能