高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 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 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 典例1 2015 新课标全国卷 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 考点二 考点三 考点一 参考答案 a 考点二 考点三 考点一 名师归纳 解决理想变压器问题的一般分析思路 1 理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点 电流关系的推导是以其为依据的 2 变压器的以上关系都是根据 口 字形铁芯的变压器推出的 如果变压器不是 口 字形铁芯 应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 参考答案 bd 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 1 多选 如图所示为一理想变压器 s为双掷开关 p为滑动变阻器的滑动触头 u1为加在原线圈两端的交变电压 i1 i2分别为原 副线圈中的电流 p1表示原线圈的输入功率 则 bc a s接在a处 保持u1不变 p向下移动时 u2增大b s接在a处 保持u1不变 p向下移动时 p1增大c 保持u1及p的位置不变 s由b接到a时 r的功率减小d 保持u1及p的位置不变 s由b接到a时 r的功率增大 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 2 如图所示 一个小型理想变压器原 副线圈匝数之比n1 n2 10 1 接线柱a b接一正弦交变电源 电压u 311sin100 tv 变压器右侧部分为一火警系统原理图 其中r2为用半导体热敏材料制成的传感器 电阻随温度升高而减小 r1为一定值电阻 下列说法正确的是 d a 当r2所在处出现火情时 电阻r1的功率变小b 当r2所在处出现火情时 电压表v2的示数变大c 当r2所在处出现火情时 电流表a的示数变小d 当r2所在处出现火情时 电压表v1示数为22v 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 考点三远距离输电1 远距离高压输电的分析步骤对高压输电问题 应按 发电机 升压变压器 远距离输电线 降压变压器 用电器 或从 用电器 倒推到 发电机 的顺序一步一步进行分析 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 典例3 多选 一台发电机最大输出功率为4000kw 电压为4000v 经变压器t1升压后向远方输电 输电线路总电阻为r 1k 到目的地经变压器t2降压 负载为多个正常发光的灯泡 220v60w 若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10 变压器t1和t2的损耗可忽略 发电机处于满负荷工作状态 则 a t1原 副线圈电流分别为103a和20ab t2原 副线圈电压分别为1 8 105v和220vc t1和t2的变压比分别为1 50和40 1d 有6 104盏灯泡 220v60w 正常发光 考点二 考点三 考点一 解题思路 画出远距离输电模式图 分析各量之间的关系 考点二 考点三 考点一 考点二 考点三 考点一 参考答案 abd 规律方法 解决远距离高压输电问题的方法 1 先画出远距离输电的示意图 并在图中标出已知量和待求量 2 抓住输电的两端 电源和用电器 分析一条线 输电线 研究两次电压变换 升压和降压 3 以变压器为界将整个输电线路划分为几个独立回路 各回路分别分析 注意原 副线圈的电压 电流与匝数的关系及输入功率等于输出功率的关系 考点二 考点三 考点一 多选 某小型发电站的电能输送示意图如图所示 发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电 已知输电线的总电阻为r 降压变压器t2的原 副线圈匝数之比为4 1 降压变压器副线圈两端交变电压u 220sin100 t v 降压变压器的副线圈与阻值r0 11 的电阻组成闭合电路 若将变压器视为理想变压器 则下列说法中正确的是 abd a 通过r0电流的有效值是20ab 降压变压器t2原 副线圈的电压比为4 1c 升压变压器t1的输出电压等于降压变压器t2的输入电压d 升压变压器t1的输出功率大于降压变压器t2的输入功率 考点二 考点三 考点一 解析 降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220v 负载电阻为11 所以通过r0电流的有效值是20a a项正确 降压变压器t2的原 副线圈匝数之比为4 1 所以降压变压器t2原 副线圈的电压比为4 1 b项正确 升压变压器t1的输出电压等于降压变压器t2的输入电压加上输电线上的电压 c项错误 升压变压器t1的输出功率等于降压变压器t2的输入功率加上输电线上的功率 d项正确 两种特殊变压器模型模型一自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型 自耦变压器 又称调压器 它只有一个线圈 其中一部分作为另一个线圈 当交流电源接不同的端点时 它可以升压也可以降压 变压器的基本关系对自耦变压器均适用 如图a b所示 模型二互感器互感器分为电压互感器和电流互感器 比较如下 典例 2012 新课标全国卷 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈 原 副线圈都只取该线圈的某部分 一升压式自耦调压变压器的电路如图所示 其副线圈匝数可调 已知变压器线圈总匝数为1900匝 原线圈1100匝 接在有效值为220v的交流电源上 当变压器输出电压调至最大时 负载r上的功率为2 0kw 设此时原线圈中电流有效值为i1 负载两端电压的有效值为u2 且变压器是理想的 则u2和i1分别约为 a 380v和5 3ab 380v和9 1ac 240v和5 3ad 240v和9 1a 参考答案 b 规律方法 自耦变压器和互感器是两类比较特殊的变压器 虽然形式特别一些 但毕竟还是变压器 变压器的基本规律 包括电压关系 电流关系和功率关系对这两种变压器仍然是适用的 多选 一自耦调压变压器 可看做理想变压器 的电路如图甲所示 移动滑动触头p可改变副线圈匝数 已知变压器线圈总匝数为1900匝 原线圈为1100匝 接在如图乙所示的交流电源上 电压表为理想电表 则 bc a 交流电源电压瞬时值的表达式为u 220sin100 tvb p向上移动时 电压表的最大示数为380vc p向下移动时 原 副线圈的电流之比减小d p向下移动时 变压器的输入功率变大 3 2016 广东东莞实验中学月考 如图所示 t为理想变压器 副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略 其余输电线电阻可不计 则当开关s闭合时 b a 交流电压表v1和v2的示数一定都变小b 交流电压表只有v2的示数变小c 交流电流表a1 a2和a3的示数一定都变大d 只有a1的示数变大 4 2015 潍坊联考 如图甲所示的电路中 s为单刀双掷开关 电表为理想电表 rt为热敏电阻 阻值随温度的升高而减小 理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电 则 a a 变压器原线圈中交流电压u的表达式u 110 sin100 t v b s接在a端 rt温度升高时 变压器的输入功率变小c s接在a端 rt温度升高时 电压表和电流