2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題十 交變電流 第2講 變壓器 電能的輸送課件.ppt

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第2講 變壓器 電能的輸送 一 變壓器 1 主要構(gòu)造 閉合鐵芯 線圈 變壓器是由 和繞在鐵芯上的兩個(gè) 組成的 如圖10 2 1所示 圖10 2 1 1 原線圈 與 連接的線圈 也叫 線圈 交流電源 初級(jí) 負(fù)載 次級(jí) 2 副線圈 與 連接的線圈 也叫 線圈 2 工作原理 磁場(chǎng) 大小 方向 1 電流通過原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā) 由于電流的 在不斷變化 鐵芯中的磁場(chǎng)也在不 斷變化 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 互感現(xiàn)象 2 變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生 所以盡管兩個(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連 副線圈也能夠輸出電流 3 是變壓器工作的基礎(chǔ) 3 理想變壓器 輸出功率 不考慮銅損 鐵損和漏磁的變壓器 即它的輸入功率和 相等 4 幾種常用的變壓器 1 自耦變壓器 調(diào)壓變壓器 2 互感器 電壓互感器 用來把高電壓變成低電壓 電流互感器 用來把大電流變成小電流 5 基本關(guān)系式 1 電壓關(guān)系 有多個(gè)副線圈時(shí) U1n1 2 電流關(guān)系 只有一個(gè)副線圈時(shí) 3 功率關(guān)系 由P入 P出及P UI推出 有多個(gè)副線圈時(shí) U1I1 基礎(chǔ)檢測(cè) 答案 BC 二 電能的輸送 1 減少損耗的方法 減小電阻 減小電流 1 減小電阻率 現(xiàn)有的導(dǎo)線多為鋁導(dǎo)線 可改為銅 但價(jià)格太高 減小距離 但可行性不大 增大導(dǎo)線橫截面積 有局限性 并且耗費(fèi)材料 2 在輸出功率不變的情況下 要減小電流 必須提高電壓 即采用高壓輸電 2 遠(yuǎn)距離輸電的經(jīng)典模型 如圖10 2 2所示 圖10 2 2 3 遠(yuǎn)距離輸電的三組關(guān)系及兩種損耗 基礎(chǔ)檢測(cè) 2 多選 在遠(yuǎn)距離輸電中 當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功 率不變時(shí) 那么 A 輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比B 輸送電壓越高 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(diǎn)1 關(guān)于理想變壓器的計(jì)算問題 重點(diǎn)歸納解答本類問題需注意 1 基本關(guān)系中U1 U2 I1 I2均指有效值 2 當(dāng)原線圈中串聯(lián)電阻時(shí) U1為加在原線圈兩端的電壓 并不是電源的電壓 3 只有一個(gè)副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反比 多個(gè)副線圈的變壓器沒有這種關(guān)系 4 無論哪種情況 處理此類問題的關(guān)鍵都是要分清變量和不變量 考題題組 1 2016年新課標(biāo) 卷 一含有理想變壓器的電路如圖10 2 3所示 圖中電阻R1 R2和R3的阻值分別為3 1 和4 為理想交流電流表 U為正弦交流電壓源 輸出電壓的有效值恒定 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí) 電流表的示數(shù)為I 當(dāng)S閉合時(shí) 電流表的示數(shù)為4I 該變壓器原 副線圈匝數(shù)比為 A 2 B 3 C 4 D 5 圖10 2 3 甲 乙 圖D61 2 2015年新課標(biāo) 卷 一理想變壓器的原 副線圈的匝數(shù)比為3 1 在原 副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻 原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上 如圖10 2 4所示 設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U 原 副線圈回路 中電阻消耗的功率的比值為k 則 A U 66V k 19 B U 22V k 19 C U 66V k 13 13 D U 22V k 答案 A 圖10 2 4 考點(diǎn)2 電能輸送的計(jì)算 重點(diǎn)歸納遠(yuǎn)距離輸電問題的 三二一 1 理清三個(gè)回路 如圖10 2 5所示 圖10 2 5 考題題組 3 如圖10 2 6所示 某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500V 輸出的電功率為50kW 用電阻為3 的輸電線向遠(yuǎn)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(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用 兩個(gè)變壓器均為理想變壓器 對(duì)整個(gè)送電過程 下列說法正確的是 圖10 2 6 A 輸電線上的損失功率為300WB 升壓變壓器的匝數(shù)比為1 100C 輸電線上的電流為100A D 降壓變壓器的輸入電壓為4700V 解析 輸電線上的損失功率為0 6 50kW 300W 選項(xiàng)A正確 由I2R 300W可得輸電線上電流I 10A 升壓變壓器原線圈的電流為100A 升壓變壓器的匝數(shù)比為1 10 選項(xiàng)B C錯(cuò)誤 輸電線損失電壓為IR 30V 降壓變壓器的輸入電壓為4970V 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 A 方法 理想變壓器動(dòng)態(tài)問題的分析方法 1 匝數(shù)比不變的情況 如圖10 2 7所示 3 I2變化引起P2變化 P1 P2 故P1發(fā)生變化 圖10 2 7 圖10 2 8 3 分析動(dòng)態(tài)問題的程序 例題 2016年天津卷 如圖10 2 9所示 理想變壓器原線圈接在交流電源上 圖中各電表均為理想電表 下列說法正 確的是 圖10 2 9 觸類旁通 圖10 2 10 答案 AC 2 如圖10 2 11所示電路中 變壓器為理想變壓器 a b接在電壓有效值不變的交流電源兩端 R0為定值電阻 R為滑動(dòng)變阻器 現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置 觀察到電流表的示數(shù)增大了0 2A 電流表的示數(shù)增大 了0 8A 則下列說法正確的是 圖10 2 11