（江苏专用）2020版高考物理总复习第十章交变电流第2讲变压器电能的输送传感器教案

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1、第2讲　变压器　电能的输送　传感器知识排查理想变压器1.工作原理：电磁感应的互感现象。2.基本关系式(1)功率关系：P入＝P出。(2)电压关系：＝。(3)电流关系：只有一个副线圈时＝。3.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图A、B所示。(2)互感器远距离输电1.输电过程(如图1所示)：图12.输送电流：I＝＝。3.电压损失：ΔU＝U－U′＝IR。4.功率损失：ΔP＝P－P′＝I2R＝R＝。传感器的工作原理及应用1.传感器及其工作原理(1)概念传感器是能够将感受到的物理量（力、热、光、声等非电学量），转换成便于测量的量（

2、一般是电学量）的一类元件。(2)工作原理其工作过程是利用某一元件对某一物理量敏感，按一定规律将这一物理量转换成便于利用的信号，从而方便检测或自动化控制。2.传感器元件及常用实例(1)传感器元件(2)常用实例小题速练1.思考判断(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用。(　　)(2)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。(　　)(3)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。(　　)(4)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。(　　)(5)增大输电导线的横截面积有利于减少输

3、电过程中的电能损失。(　　)(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。(　　)(7)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越大。(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)√2.[人教版选修3－2P44第2题改编]有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是(　　)A.1081匝　　　　　　B.1800匝C.108匝D.8010匝解析　由题意知U1＝380V，U2＝36V，n1＝1140，则＝

4、得n2＝n1＝108，选项C正确。答案　C3.[人教选修3－2P44第5题改编]如图2所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是(　　)图2A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动解析　由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V1示数不变，选项A错误；由理想变压器原理公

5、式＝且U1、n1、n2不变，则U2不变，即V2的示数不变，V3的示数U3＝U2－I2R0应减小，故选项B错误；由公式＝得：＝＝＝4，则n1＞n2，该变压器起降压作用，故选项C错误；又I2＝，I2增大，R应减小，故滑片应沿c→d方向滑动，故选项D正确。答案　D4.[人教版选修3－2P50第3题改编]从发电站输出的功率为220kW，输电线的总电阻为0.05Ω，用110V和11kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为(　　)A.100∶1B.1∶100C.1∶10D.10∶1解析　由题意知输电线上的电流I＝，则输电线的总

6、电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝，故＝＝＝＝，故选项A正确。答案　A　理想变压器的分析与计算1.关于理想变压器(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.理想变压器的基本关系基本关系功率关系P入＝P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比：＝电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成反比：＝频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2功率副线圈的输出功率P

7、出决定原线圈的输入功率P入电流副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1【例1】　(2019·苏州市高三上学期期初调研)(多选)如图3甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，灯泡L的额定功率为22W。闭合开关后，灯泡恰能正常发光。则(　　)图3A.原线圈输入电压的瞬时表达式为u＝220sin(100πt)VB.灯泡的额定电压为110VC.副线圈输出交变电流的频率为100HzD.电压表读数为220V，电流表读数为0.2A解析　由图乙可知，原线圈交变电压的峰值Um＝220V，周期T＝0.02s

8、，可得ω＝＝100πrad/s，故原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝220sin(100πt)V，A正确；根据变压器原、副线圈电压关系＝，其中U1＝＝220V，可得U2＝110V，由于灯泡恰能正常光发，故灯