2020版高考物理总复习11第2讲变压器电能的输送教案新人教版

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1、第2讲　变压器　电能的输送一、变压器原理1．构造和原理(如图所示)(1)主要构造：由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。(2)工作原理：电磁感应的互感现象。2．理想变压器的基本关系式(1)电压关系：＝，若n1＞n2，为降压变压器；若n1＜n2，为升压变压器。(2)电流关系：＝，只适用于只有一个副线圈的情况。3．互感器(1)电压互感器，用来把高电压变成低电压。(2)电流互感器，用来把大电流变成小电流。特别提醒　(1)如果变压器没有漏磁和能量损失，这样的变压器是理想变压器。(2)变压器只能改变交变电流的电流和电压，不能改变恒定电流的电流和电压。二、

2、电能的输送1．输电损耗(1)功率损失：设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为ΔP＝I2R。(2)降低输电损耗的两个途径。①一个途径是减小输电线的电阻。由电阻定律R＝ρ可知，在输电距离一定的情况下，为减小电阻，应当用电阻率小的金属材料制造输电线。此外，还要尽可能增加导线的横截面积。②另一个途径是减小输电导线中的电流，由P＝UI可知，当输送功率一定时，提高输电电压可以减小输电电流。2．远距离输电过程的示意图(如图所示)对理想变压器，各物理量的关系为①P1＝P2，P2＝P损＋P3，P3＝P4＝P用。②＝，U2＝U3＋U线，＝。③n1I1

3、＝n2I2，I2＝I线＝I3，n3I3＝n4I4。(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．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。(×)2．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。(×)3．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增大。(√)4．变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。(√)5．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。(√)1．(变压器的工作原理及应用)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改变为110V。已知变压器原线圈匝数为800，则副线

4、圈匝数为(　　)A．200B．400C．1600D．3200解析　由变压器变压比＝，可知n2＝n1＝×800＝400，B项正确。答案　B2．(远距离输电)(多选)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的有(　　)A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析　本题考查变压器、远距离输电，意在考查考生的推理能力。设升压变压器的匝数比为N1，降压变压器的匝数

5、比为N2，发电厂输出电压为U1，输出功率为P1，则升压变压器的输出电压为N1U1，输电线中的电流为，输电线损耗的功率为，降压变压器输出电压为，输电线上损耗的功率占总功率的比例为，可见，当输出功率P1增大时，比例增大，C、D两项正确。答案　CD考点　1　理想变压器基本关系的应用考

6、点

7、速

8、通1．关于理想变压器的四点说明(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．制约关系(1)电压：副线圈电压U

9、2由原线圈电压U1和匝数比决定。(2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定。(3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。典

10、例

11、微

12、探【例1】　一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，为理想交流电流表，u为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比值为(　　)A．2　　　　B．3C．4　　　　D．5解析　设理想变压器原、副线圈匝数比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，

13、则由闭合电路欧姆定律得，U＝IR1＋U1。由变压公式＝k及功率关系U1I＝U2I2，可得＝k，即副线圈输出电流为I2＝kI，U2＝I2(R2＋R3)＝kI(R2＋R3)。当开关S闭合时，电流表示数为4I，则有U＝4IR1＋U′1。由变压器公式＝k及功率关系U′1·4I＝U′2I′2，可得＝k，即副线圈输出电流为I′2＝4kI，U′2＝I′2R2＝4kIR2；联立解得k＝3，B项正确。答案　B理想变压器的原线圈和副线圈中功率相等，电流的关系是依据此关系推导出来的，当副线圈有多组时，也应该依据此关系推导。题

14、组

15、冲

16、关1．(2017·北京高考

17、)如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)