2018届高考物理一轮复习 专题 变压器 远距离输电导学案2.doc

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1、变压器远距离输电知识梳理知识点一、理想变压器1．构造和原理(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(2)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：＝。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＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。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)互感器知识点二、远距离输电1．输电过程(如图2所示)：图22．电压损失(1)ΔU＝U－U′。(2)ΔU＝IR

2、。3．功率损失(1)ΔP＝P－P′。(2)ΔP＝I2R＝。4．输送电流(1)I＝。(2)I＝。考点精练考点一　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

3、压U2功率副线圈的输出功率P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对应训练1．[基本关系的应用]如图3所示，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3A．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

4、出和灯泡正常发光可得P入＝U1I1＝P出＝22W，I1＝A＝0.2A，故A正确。答案　A2．[自耦变压器](2016·江苏单科，4)一自耦变压器如图4所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中(　　)图4A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2n2知U2

5、，则U2降低，C项正确。答案　C3．[互感器](2017·江苏四市联考)(多选)如图5所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100，图中a、b表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A则(　　)图5A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是220kWD．输电线路总电阻为22Ω解析　左侧的互感器原线圈并联在输电线路上，测量的是输电电压，所以a为电压表；右侧的互感器原线圈串联在输电线路上，测量的是输电电流，b为电流表，选项B正确，A错误；电压表的示数为22V

6、，根据变压公式，＝100，输电电压为U1＝100×22V＝2200V；电流表的示数为1A，根据变流公式，＝＝100，输电电流I1＝100×1A＝100A，线路输送电功率为P＝U1I1＝220kW，选项C正确；根据题述条件，不能求出输电线路总电阻，选项D错误。答案　BC4．[原线圈中接有用电器的变压器]如图6甲所示，当电压表V2的读数为6V时，五只额定功率为6W的相同灯泡L1、L2、L3、L4、L5均正常发光，图乙是理想变压器c、d输入端交变电压u的图象，各电表均为理想交流电表。则下列说法正确的是(　　)图6A．a、b输入端电压的最大值为24VB．电流

7、表的示数为4A，电压表V1的示数为24VC．流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次D．a、b输入端输入功率Pab＝18W解析　据题意，从题图乙可知该交变电流的周期为T＝0.02s，频率为50Hz，每个周期电流变向2次，则1s内该交变电流变向100次，流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次，C错误；因为五只灯泡均正常发光，通过每个灯泡的电流均为I＝＝1A，说明流过原、副线圈的电流比为1∶4，因此原、副线圈匝数比为4∶1，原线圈两端电压有效值为24V，该交变电流在a、b端输入电压最大值不等于24V，故A错误，B正确；a、b端输入功率为Pab＝6×5W＝30

8、W，故D错误。答案　B考点二　理想变压器的动态分析常见的两种情况常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝