高考物理一轮复习 第10章 交流电及传感器 第2讲 理想变压器 电能的输送课件 新人教版选修32.ppt

第十章交流电及传感器 选修3 2 第2讲理想变压器电能的输送 知识梳理自测 1 构造和原理 1 构造 如图所示 变压器是由 和绕在铁芯上的 组成的 2 原理 电磁感应的互感现象 理想变压器 闭合铁芯 两个线圈 2 基本关系式 1 功率关系 2 电压关系 p入 p出 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 低电压小电流 1 输电过程 如图所示 2 电压损失 1 u u u 2 u 电能的输送 ir i2r 思考 1 正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时 副线圈两端有无电压 2 在输送电压一定时 输送的电功率越大 输送过程中损失的功率是越小还是越大 答案 1 有 2 越大 思维辨析 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 理想变压器能改变交变电压 交变电流 但不改变功率 即输入功率总等于输出功率 3 变压器副线圈并联更多的用电器时 原线圈的输入电流随之增大 4 在输送电压一定时 输送的电功率越大 输电过程中的电能损失越小 答案 1 变压器不能改变交变电流的频率 2 3 4 输送电压一定时 输送的电功率越大 输送电流越大 输电过程中的电能损失越大 b c a 解析 保持输送功率不变 当输电电压升高一倍时 输电线电流减为原来的1 2 再根据p损 i2r线可得输电线上损耗的电功率将变为p 4 故选a c 核心考点突破 理想变压器的制约关系 1 电压 副线圈电压u2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 特别提醒 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 理想变压器基本关系的应用 bd 解题探究 1 副线圈两端的电压u2与cd两端的电压ucd是否相等 为什么 2 当负载r变化时 原线圈中的电流和电压是否发生变化 为什么 答案 1 由于二极管的单向导电性 所以u2 ucd 2 由于输入电压u1决定输出电压u2 所以不论负载如何变化 u1 u2均不变 由于输出电流i2决定输入电流i1 所以负载变化 i1发生变化 类题演练1 ad 常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况 1 匝数比不变的情况 如图a所示 理想变压器的动态分析 bd a p向下滑动时 灯l变亮b p向下滑动时 变压器的输出电压不变c p向上滑动时 变压器的输入电流变小d p向上滑动时 变压器的输出功率变大 解题探究 1 闭合开关s p向下滑动时负载电阻如何变化 输入电压如何变化 输出电压如何变化 2 p向下滑动时变压器的输出功率和输入功率如何变化 p向上滑动时呢 答案 1 p向下滑动时负载电阻变大 输入电压不变 变压器的匝数没变 输出电压也不变 2 p向下滑动时 负载电阻变大 输出电压不变 变压器的输出功率变小 则输入功率也变小 同理可得p向上滑动时 变压器的输出功率变大 输入功率也变大 类题演练2 c a 电压表示数增大b 电流表示数增大c 变压器的输入功率增大d 经过灯泡的电流频率为25hz bd b 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 或按从 用电器 倒推到 发电机 的顺序一步一步进行分析 2 远距离高压输电的几个基本关系 以下图为例 远距离输电问题 a 解题探究 1 如何计算电阻r两端的电压 2 如何计算输电过程中的电功率损失 答案 1 两种方法 u u u1或 u i1r 2 三种方法 p p入 p出或 p i1 u u1 或 p ir 处理远距离输电问题的一般思维步骤 1 画出远距离输电的示意图 并在图上标出相应物理量 2 以变压器铁芯为界线区分各个回路 各回路独立 运用串联电路的特点和性质 分析回路中的电压 电流和功率等问题 3 各回路间通过变压器的匝数比 电压比 电流比和原 副线圈输入功率与输出功率相同的关系相联系 名师归纳 类题演练3 ad a 通过用电