2019-2020年高考物理总复习讲义 第10章 第2讲 变压器 电能的输送

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1、2019-2020年高考物理总复习讲义第10章第2讲变压器电能的输送1．构造(如图10－2－1所示)图10－2－1变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成．2．工作原理互感现象．3．基本关系(1)电压关系：＝.(2)功率关系：P入＝P出．(3)电流关系：①只有一个副线圈时：＝.②有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.4．几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器．(2)互感器5．理想变压器的理解．(1)没有能量损失．(2)没有磁通量损失．(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

2、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．(×)知识二　远距离输电1．输电过程(如图10－2－2所示)图10－2－22．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＝()2R.6．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电导线的电阻．(2)减小输电导线中的输电电流．　照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用

3、电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是什么原因呢？[提示]　在用电高峰时，总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线路上损失的电压较大，因而每盏电灯两端的电压较低．1．如图10－2－3所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻R＝55.0Ω，原线圈两端接一正弦式交变电流，电压u随时间t变化的规律为u＝110sin20πt(V)，时间t的单位是s.那么，通过电阻R的电流有效值和频率分别为(　　)图10－2－3A．1.0A、20Hz　　　　　B.A、20HzC.A、10HzD．1.0A、10Hz【解析】　原线圈电压有效值为110V，副线圈电压有

4、效值为55V，通过电阻R的电流有效值为1.0A，频率为10Hz，选项D正确．【答案】　D2．如图10－2－4所示，一理想变压器的原副线圈匝数比为5∶1，正弦交流电源的内阻不计，电阻R1＝R2＝4Ω，R2消耗的功率为P2＝100W，则(　　)图10－2－4A．R1消耗的功率为100WB．R1、R2中的电流之比为1∶5C．原线圈两端电压的最大值为100VD．交流电源的输出功率等于100W【解析】　由变压器的功率关系，R1、R2中的电流之比为1∶5，R1中电流为1A，消耗的功率为4W，选项B正确，A错误；副线圈输出电压为20V，原线圈两端电压的有效值为100

5、V，最大值为141V，交流电源的输出功率等于两电阻消耗功率之和，为104W，选项C、D错误．【答案】　B3．如图10－2－5，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则(　　)图10－2－5A．U＝110V，I＝0.2AB．U＝110V，I＝0.05AC．U＝110V，I＝0.2AD．U＝110V，I＝0.2A【解析】　由变压原理＝可得U1＝110V，即电压表示数为110V．由P入＝P出，

6、灯泡正常发光可得P入＝U1I1＝P出＝22W，I1＝A＝0.2A，故A正确．【答案】　A4．(xx·广东高考)如图10－2－6，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻RL＝6Ω，AB端电压U1＝12sin100πt(V)．下列说法正确的是(　　)图10－2－6A．电流频率为100HzB．的读数为24VC．的读数为0.5AD．变压器输入功率为6W【解析】　由AB端电压u1＝12sin100πt(V)知ω＝100π，又ω＝2πf，得频率f＝50Hz，A错误；由理想变压器规律＝，U2＝6V，B错误；又I2＝＝1A，C错误；P2

7、＝U2I2＝6W，P1＝P2，D正确．【答案】　D5．(xx·浙江高考)某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW.现用500kV电压输电，则下列说法正确的是(　　)A．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kWD．输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电电压，r为输电线的电阻【解析】　输电线上输送的电流为I输＝＝＝6000A，A选项错误．输电线上由电阻造成的损失电压U损＝I输×R线＝6000A×2.5Ω＝1

8、.5×104V，B选项正确．若输电电压为5kV，则输电线上损失的功率不可能大于输电总功率3×1