高考物理大一轮复习 专题十 交变电流 第2讲 变压器 电能的输送课件.ppt

第2讲 变压器 电能的输送 一 变压器 1 主要构造 闭合铁芯 线圈 变压器是由 和绕在铁芯上的两个 组成的 如图10 2 1所示 图10 2 1 1 原线圈 与 连接的线圈 也叫 线圈 交流电源 初级 负载 次级 2 副线圈 与 连接的线圈 也叫 线圈 2 工作原理 磁场 大小 方向 1 电流通过原线圈时在铁芯中激发 由于电流的 在不断变化 铁芯中的磁场也在不 断变化 感应电动势 互感现象 2 变化的磁场在副线圈中产生 所以尽管两个线圈之间没有导线相连 副线圈也能够输出电流 3 是变压器工作的基础 3 理想变压器 输出功率 不考虑铜损 铁损和漏磁的变压器 即它的输入功率和 相等 4 几种常用的变压器 1 自耦变压器 调压变压器 2 互感器 电压互感器 用来把高电压变成低电压 电流互感器 用来把大电流变成小电流 5 基本关系式 1 电压关系 有多个副线圈时 u1n1 2 电流关系 只有一个副线圈时 3 功率关系 由p入 p出及p ui推出 有多个副线圈时 u1i1 基础检测 答案 bc 二 电能的输送 1 减少损耗的方法 减小电阻 减小电流 1 减小电阻率 现有的导线多为铝导线 可改为铜 但价格太高 减小距离 但可行性不大 增大导线横截面积 有局限性 并且耗费材料 2 在输出功率不变的情况下 要减小电流 必须提高电压 即采用高压输电 2 远距离输电的经典模型 如图10 2 2所示 图10 2 2 3 远距离输电的三组关系及两种损耗 基础检测 2 多选 在远距离输电中 当输电线的电阻和输送的电功 率不变时 那么 a 输电线路上损失的电压与输送电流成正比b 输送电压越高 输电线路上损失的电压越大c 输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比d 输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比答案 ac 考点1 关于理想变压器的计算问题 重点归纳解答本类问题需注意 1 基本关系中u1 u2 i1 i2均指有效值 2 当原线圈中串联电阻时 u1为加在原线圈两端的电压 并不是电源的电压 3 只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比 多个副线圈的变压器没有这种关系 4 无论哪种情况 处理此类问题的关键都是要分清变量和不变量 考题题组 1 2016年新课标 卷 一含有理想变压器的电路如图10 2 3所示 图中电阻r1 r2和r3的阻值分别为3 1 和4 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 副线圈匝数比为 a 2 b 3 c 4 d 5 图10 2 3 甲 乙 图d61 2 2015年新课标 卷 一理想变压器的原 副线圈的匝数比为3 1 在原 副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻 原线圈一侧接在电压为220v的正弦交流电源上 如图10 2 4所示 设副线圈回路中电阻两端的电压为u 原 副线圈回路 中电阻消耗的功率的比值为k 则 a u 66v k 19 b u 22v k 19 c u 66v k 13 13 d u 22v k 答案 a 图10 2 4 考点2 电能输送的计算 重点归纳远距离输电问题的 三二一 1 理清三个回路 如图10 2 5所示 图10 2 5 考题题组 3 如图10 2 6所示 某小型发电站发电机输出的交流电压为500v 输出的电功率为50kw 用电阻为3 的输电线向远处送电 要求输电线上损失功率为输电功率的0 6 则发电站要安装一升压变压器 到达用户再用降压变压器变为220v供用户使用 两个变压器均为理想变压器 对整个送电过程 下列说法正确的是 图10 2 6 a 输电线上的损失功率为300wb 升压变压器的匝数比为1 100c 输电线上的电流为100a d 降压变压器的输入电压为4700v 解析 输电线上的损失功率为0 6 50kw 300w 选项a正确 由i2r 300w可得输电线上电流i 10a 升压变压器原线圈的电流为100a 升压变压器的匝数比为1 10 选项b c错误 输电线损失电压为ir 30v 降压变压器的输入电压为4970v 选项d错误 答案 a 方法 理想变压器动态问题的分析方法 1 匝数比不变的情况 如图10 2 7所示 3 i2变化引起p2变化 p1 p2 故p1发生变化 图10 2 7 图10 2 8 3 分析动态问题的程序 例题 2016年天津卷 如图10 2 9所示 理想变压器原线圈接在交流电源上 图中各电表均为理想电表 下列说法正 确的是 图10 2 9 触类旁通 图10 2 10 答案 ac 2 如图10 2 11所示电路中 变压器为理想变压器 a b接在电压有