2019-2020年高考物理一轮复习 5.2 交流电的产生和描述导学案 新人教版选修3-2

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1、选修3-2xx届桃州中学高三物理导学案第五章电磁感应2019-2020年高考物理一轮复习5.2交流电的产生和描述导学案新人教版选修3-2【学习目标】1．掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系．2．知道输电线上的功率损失及减少功率损失的方法；能解决高压送电的实际问题．【知识要点】一、变压器1．主要构造：变压器是由和绕在铁芯上的两个组成的，如图所示．(1)原线圈：与连接的线圈，也叫线圈．(2)副线圈：与连接的线圈，也叫线圈．2．工作原理(1)电流通过原线圈时在铁芯中激发，由于电流的、在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．(2)变化的磁场在副线圈中产生，所以尽管两个线圈之间没

2、有导线相连，副线圈也能够输出电流．(3)是变压器工作的基础．3．理想变压器不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产生的焦耳热)和漏磁的变压器，即它的输入功率和相等．4．基本关系式(1)功率关系：．(2)电压关系：；有多个副线圈时，＝＝….(3)电流关系：只有一个副线圈时，.由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝.5．几种常用的变压器(1)自耦变压器——也叫变压器．(2)互感器①电压互感器，用来把高电压变成．②电流互感器，用来把大电流变成．二、远距离输电1．根据P损＝，减小输电电能损失有两种方法(1)减小输电线的电阻：根据电阻定律R＝ρ，要减小输电线的电阻，在保证输电距

3、离不变的情况下，可采用减小材料的、增大导线的等方法，但是不实际，不容易实现．(2)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高。2．远距离输电的功率损失输送功率一定时，线路电流I＝，输电线上损失功率P损＝I2R线＝，可知P损∝.3．远距离输电中的功率关系：P输＝．【典型例题】一、理想变压器原、副线圈基本量的关系【例题1】(xx·全国新课标理综)如图，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

4、(　　)A．U＝110V，I＝0.2AB．U＝110V，I＝0.05AC．U＝110V，I＝0.2AD．U＝110V，I＝0.2A【变式训练1】.如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5Ω的负载电阻．若U0＝220V，ω＝100πrad/s，则下述结论正确的是(　　)A．副线圈中电压表的读数为55VB．副线圈中输出交流电的周期为sC．原线圈中电流表的读数为0.5AD．原线圈中的输入功率为110W二、理想变压器动态分析问题【例题2】　(xx·福建理综)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝

5、20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是(　　)A．输入电压u的表达式u＝20sin50πVB．只断开S1后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W【变式训练2】(xx·山东理综)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是(　　)A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效

6、值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加三、关于远距离输电问题的分析1.远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析．2．远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)：(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3.(2)电压、电流关系：＝＝，＝＝U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．(3)输电电流：I线＝＝＝.(4)输电线上损耗的电功率：P损＝I线ΔU＝IR线＝()2R线．当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上

7、损耗的功率就减小到原来的.【例题3】(xx·福建理综)中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为(　　)A.B.C．2PD．4P【变式训练3】(xx·江苏物理)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压