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1、第2课时变压器、电能的输送【考纲解读】1.理解变压器的原理,常握理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系及电流关系,并会进行有关计算2能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析.3.会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压.考点一理想变压器基本关系的应用1.基本关系式(1)功率关系:f=P出.(2)电压关系:只有一个副线圈时,(3)电流关系:只有一个副线圈时,4=67!厂血21=血有多个副线圈时5=6=虽=nri2“3由P、=P出及P=UI推出有多个副线圏时,Uxh=毎+5厶+・=2.制约关系(1)电压:副线圈电压口由原线圈电压3和匝数比决定.(2)功率:原线圈的
2、输入功率Pi由副线圈的输出功率f决定.(3)电流:原线圏电流厶由副线圈电流<2和匝数比决定.【例1】(2014-山东・17)如图1所示,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A.以下判断正确的是()图1A.变压器输入功率为484WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2AD.变压器原、副线圈匝数比小:“2=11:3解析变压器的输入功率A=P2=hU2=2.2X60W=132W,选项A错误;由总=宀得芋=2“2=60V=
3、~,选项D正确;由土=才得/
4、=才/2=亓乂2.2A=0.6A,选项B正确;根据/=得通过副线圈的电流的最大值/2m=V2/2=yV2A,选项C错误.答案BD【递进题组】1.[理想变压器的功率、电压、电流关系]如图2所示,理想变压器原线圈的匝数为血,副线圈的匝数为血,原线圈的两端b接正弦交流电源,电压表V的示数为220V,负载电阻电流表A】的示数为0.2A.下列判断正确的是()图2A.原线圈和副线圈的匝数比为2:1B.原线圈和副线圈的匝数比为5:1C.电流表A?的示数为0.1AD.电流表A2的示数为0.4A答案B解析由题意可求得原线圈的功率,利用理想变压器原、副线圈中的功
5、率相等可求得副线圈中的电流,再利用原、副线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比.由电压表V示数和电流表A]的示数可得原线圈中的功率PU1,P=P2=Br,所以电流表A2的示数为,2==寸22°;°?A=1A,C、D错误;原线圈和副线圈的匝数比#=7=7,A错误,B正确.2.咬变电流和理想变压器的综合应用](2013-四川2)用220V的正弦交流电通过理想变圧器对一负载供电,变压器输出电压是110V,通过负载的电流图像如图3所示,贝!]()A.变压器输入功率约为3.9WB.输出电压的最大值是110VC.变压器原、副线圈匝数比是1:2D.负载电流的函数表达式,=0.05si
6、n(100M+申)A答案A解析由题意知:3=220V,S=110V,所以-关于理想变压器的四点说明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)理想变压器本身不消耗能量.(4)理想变压器基本关系中的3、U2、厶、厶均为有效值.考点二理想变压器的动态分析常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况.1.匝数比不变的情况(如图5所示)(1)3不变,根据#=亠,输入电压3决定输出电压不论负载电阻/T如何变化,6不C/2斤2变.(2)当负载电阻发生变化时,厶变化,输出电流厶决定输入电流A,故/】发生变化・=77
7、I=2:1,C/2m=ll()V2V,选项B、Cn25均错误.由图像可知:Z2m=0.05A,r=0.02s,则负载电流的函数表达式为/=0.05sin(1007tZ)A,选项D错误.变压器的输入功率P=P?=hU2=0.05X110W~3.9W,选项A正确.3•咬变电流和理想变压器的综合应用1(2013-广东・16)如图4,理想变压器原、副线圈匝数比小:n2=2:1,(S)和④均为理想电表,灯泡电阻&.=6Q,AB端电压划=12迈sinlOOM(V).下列说法正确的是()图4A.电流频率为100Hz的读数为24V。@的读数为0.5AD.变压器输入功率为6W答案D解析由
8、co=2nf=1007rrad/s得:/=50Hz,A错.有效值3=12V,又:总=瓷得:6=6V,Z2=^=1A,选项B、C错.由能量守恒得P
9、=P2=S/2=6W・D选项对.规律总结(3)/2变化引起卩2变化,P=P2,故"1发生变化.s)Kr论改变,负载R不变2.负载电阻不变的情况(如图6所示)(1)3不变,严发生变化,故6变化.n2(2)R不变,6变化,故厶发生变化.故Pl变化,P=U山,3不变,故厶发生变⑶根据恃A发生变化,再根据Pl=P2,化.【例2)如图7所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线