高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題11 交變電流 第2講 變壓器、電能的輸送課件

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1、第第2講變壓器、電能的輸送講變壓器、電能的輸送【考綱解讀】【考綱解讀】1.理解變壓器的原理，掌握理想變壓器原、理解變壓器的原理，掌握理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系、電壓關(guān)系及電流關(guān)系，并會進行有關(guān)計算；副線圈的功率關(guān)系、電壓關(guān)系及電流關(guān)系，并會進行有關(guān)計算；2.能利用功率、電壓、電流關(guān)系對變壓器進行動態(tài)分析；能利用功率、電壓、電流關(guān)系對變壓器進行動態(tài)分析；3.會會計算遠距離輸電問題中線路損失的功率和電壓計算遠距離輸電問題中線路損失的功率和電壓考點O講堂梳理自查互感互感 降壓降壓 升壓升壓 二、遠距離輸電 1電路損失(1)功率損失：設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為R，則功率損失為P_.(2)電壓損

2、失：U_.減小功率損失和電壓損失，都要求提高_，減小輸電電流I2R IR 輸電電壓輸電電壓 電阻電阻 電阻率小電阻率小 橫截面積橫截面積 電流電流 電壓電壓 1對變壓器原理的考查(多選)理想變壓器的原、副線圈中一定相同的物理量有()A交流電的頻率B磁通量的變化率 C功率D交流電的峰值【答案】ABC【解析】理想變壓器沒有漏磁，沒有能量損失，所以原、副線圈中磁通量變化率相同，原、副線圈中功率相同，B、C項正確；變壓器的原理是互感現(xiàn)象，其作用是改變電壓、不改變頻率，A項正確，D項錯誤2對變壓器基本關(guān)系式的考查某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55 9，原線圈所接電源電壓按如圖規(guī)律變化，副線圈接有負載下列判斷

3、正確的是()A輸出電壓的最大值為36 VB原、副線圈中電流之比為55 9C變壓器輸入、輸出功率之比為55 9D交流電源有效值為220 V，頻率為50 Hz【答案】D 3對損失電壓和損失功率的考查(多選)在遠距離輸電中，當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時，那么()A輸電線路上損失的電壓與輸送的電流成正比 B輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大 C輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比 D輸電線路上損失的功率跟輸電線上的電流成正比【答案】AC考點1理想變壓器原、副線圈的關(guān)系 2基本關(guān)系式中物理量之間的決定關(guān)系(1)電壓決定關(guān)系：輸入電壓U1決定輸出電壓U2.(2)電流決定關(guān)系：輸出電流I2

4、決定輸入電流I1.(3)功率決定關(guān)系：輸出功率P2決定輸入功率P1.(4)頻率關(guān)系：原、副線圈中電流的頻率相同例1(多選)如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1，n2.原線圈通過一理想電流表DA接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大用交流電壓表測得a，b端和c，d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()AUab Ucdn1 n2B增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍 思路剖析：(1)副線圈兩端的電壓U2與cd兩端的電壓Ucd是否相等？為什

5、么？(2)當(dāng)負載R變化時，原線圈中的電流和電壓是否發(fā)生變化？為什么？【答案】BD【答案】CD 關(guān)于理想變壓器的四點說明 1變壓器不能改變直流電壓 2變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率 3理想變壓器本身不消耗能量 4理想變壓器基本關(guān)系中的U1，U2，I1，I2均為有效值考點2理想變壓器的動態(tài)分析例2(2017年石家莊聯(lián)考)一臺理想變壓器，原線圈兩端接在電壓U不變的交流電源上，理想電流表接在原線圈電路中，理想電壓表接在副線圈兩端有四盞相同的燈泡L1，L2，L3和L4接在原、副線圈電路中，燈泡銘牌上標(biāo)有(P0，U0)，電路如圖所示開始時開關(guān)S閉合，四燈都正常發(fā)光，現(xiàn)在斷開S，

6、則下列判斷正確的是()AU4U0B電壓表示數(shù)可能不變C燈L1變暗 D燈L4變亮 思路剖析：(1)S斷開，負載電阻如何變化？(2)S斷開，變壓器的輸入、輸出功率如何變化？(3)S斷開，變壓器的輸入電壓如何變化？【答案】A【答案】BC1理清三個回路遠距離輸電電網(wǎng)間的基本結(jié)構(gòu)，如圖所示在每個回路中，變壓器的原線圈是回路的用電器，而相應(yīng)的副線圈是下一個回路的電源，每個回路均可應(yīng)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律，而變壓器的電壓、電流、功率關(guān)系則是聯(lián)系不同回路的橋梁考點3遠距離輸電 3掌握一個能量守恒定律 發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過導(dǎo)線將能量輸送給線圈1，線圈1上的能量就是遠程輸電的總能量，在輸

7、送過程中，先被輸送回路上的導(dǎo)線電阻損耗一小部分，剩余的絕大部分通過降壓變壓器和用戶回路被用戶使用消耗，所以其能量關(guān)系為P1P線損P用戶 例3發(fā)電機的路端電壓為220 V，輸出電功率為44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級匝數(shù)之比為1 10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級匝數(shù)比為10 1的降壓變壓器降壓供給用戶，求用戶得到的電壓和功率 思路剖析：(1)遠距離輸電的示意圖是怎樣的？(2)遠距離輸電過程中的電壓關(guān)系、電流關(guān)系與功率關(guān)系是怎樣的？【答案】219.6 V4.392104 W練3如圖所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交流電壓為500 V，輸出的電功率為50 kW，用電阻

8、為3 的輸電線向遠處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20 V供用戶使用(兩個變壓器均為理想變壓器)對整個送電過程，下列說法正確的是()A輸電線上損失的功率為300 WB升壓變壓器的匝數(shù)比為1 100C輸電線上的電流為100 AD降壓變壓器的輸入電壓為4 700 V【答案】A解決遠距離輸電問題應(yīng)注意下列幾點1畫出輸電電路圖，標(biāo)明相關(guān)物理量，這樣能幫助理清物理量間的關(guān)系，以防出錯2注意升壓變壓器副線圈中的電流與降壓變壓器原線圈中的電流相等3輸電線長度等于距離的2倍4以變壓器為界劃分好各個回路，對各個回路獨立運用歐姆定律、焦耳定

9、律和電功、電功率公式進行計算5抓住聯(lián)系各回路之間的物理量，如變壓器兩側(cè)的功率關(guān)系和兩端電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系熱點題組一理想變壓器原、副線圈的關(guān)系1(多選)(2017年邢臺質(zhì)檢)如圖所示，將額定電壓為60 V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2 A以下判斷正確的是()A變壓器輸入功率為484 WB通過原線圈的電流的有效值為0.6 AC通過副線圈的電流的最大值為2.2 AD變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1 n211 3【答案】BD模擬精選 組合專練 【答案】C A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為31.1 V B當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01 s時，電流表示數(shù)為4.4 A C當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈的輸入功率變大【答案】BD 熱點題組三遠距離輸電 4(多選)(2017年茂名質(zhì)檢)遠距離輸電裝置如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均是理想變壓器當(dāng)開關(guān)S由2改接為1時，下列說法正確的是()A電壓表讀數(shù)變大B電流表讀數(shù)變大 C電流表讀數(shù)變小D輸電線損失的功率減小【答案】AB