高考物理一轮复习第10章交变电流第2讲变压器电能的输送学案

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1、第2讲　变压器　电能的输送知识排查理想变压器1.构造：如图1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。图1(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。2.原理：电流磁效应、电磁感应。3.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＝。(4)频率关系：f入＝f出。远距离输电图21.电压损失：(1)ΔU＝U2－U3。(2)ΔU＝I2R线。2.功率损失：(1)ΔP＝P2－P3。(2)ΔP＝IR线＝。3.功

2、率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3。4.电压、电流关系：＝＝，＝＝，U2＝ΔU＋U3，11I2＝I3＝I线。5.输电电流：I线＝＝＝。6.输电线上损耗的电功率：P损＝I线ΔU＝IR线＝R线。小题速练1.思考判断(1)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值(　　)(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

3、横截面积有利于减少输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(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√2.[人教版选修3－2·P44·T2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＝得n2＝n1＝108。选项C正确。答案　C3

4、.[人教版选修3－2·P50·T3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∶1　　　B.1∶100C.1∶10D.10∶1解析　由题意知输电线上的电流I＝，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝，故＝＝＝＝，故选项A正确。答案　A　变压器的原理和基本关系的应用1.理想变压器的制约关系11制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定U2＝U1功率原线圈的输入功率P入由副线圈的

5、输出功率P出决定　P入＝P出电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定I1＝I22.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3.两类理想变压器的动态分析问题(1)匝数比不变的情况(如图甲所示)①U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变。②当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化。③I2变化引起P2变化，由P1＝P2知P1发生变化。(2)负载电阻不变的情况(如图乙所示)①U1不变，发生变化，U

6、2变化。②R不变，U2变化，I2发生变化。③根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。【典例】　(多选)如图3所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R＝44Ω，电流表A1的示数为0.2A。下列判断正确的是(　　)11图3A.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A2的示数为1AD.电流表A2的示数为0.4A解析　由电压表V示数和电流表A1的示数可

7、得原线圈中的功率P1＝U1I1，P1＝P2＝IR，所以电流表A2的示数为I2＝＝A＝1A，C正确，D错误；原线圈和副线圈的匝数比＝＝，A错误，B正确。答案　BC1.(多选)如图4所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，下列措施正确的是(　　)图4A.仅增加原线圈匝数n1B.仅增加副线圈匝数n2C.仅减小电阻R的阻值D.仅增大电阻R的阻值解析　为使变压器输入功率增大，需增大输出功率，由P＝知仅

8、减小电阻R的阻值或仅增加副线圈匝数n2，都可以增大输出功率，B、C正确；仅增加原线圈匝数n1或仅增大电阻R的阻值时，输出功率减小，A、D错误。答案　BC2.(多选)如图5所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动P11的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q，则(　　)图5A.只将Q向下移动时，灯