第10章---第2节.ppt

第二节变压器电能的输送传感器 1 主要作用 改变的电压 2 主要构造变压器是由和绕在铁芯上的两个组成的 如图10 2 1所示 交变电流 闭合铁芯 线圈 1 原线圈 与连接的线圈 也叫线圈 2 副线圈 与连接的线圈 也叫线圈 3 工作原理 电磁感应 现象 交流电源 初级 负载 次级 互感 5 几种常用的变压器 1 自耦变压器的原 副线圈 如图10 2 2A B所示 2 电压互感器 属降压变压器 在电路中 用于测高电压 如图10 2 2C所示 3 电流互感器 属于升压变压器 在电路中 用于测大电流 如图10 2 2D所示 共用一个线圈 并联 串联 1 理想变压器原 副线圈匝数比为10 1 以下说法中正确的是 A 穿过原 副线圈每一匝磁通量之比为10 1B 穿过原 副线圈每一匝磁通量的变化率相等C 原 副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10 1D 正常工作时原 副线圈的输入 输出功率之比为1 1 解析 对于理想变压器 认为无磁通量损漏 因而穿过两个线圈的磁通量相同 磁通量变化率相同 A错误B正确 每匝线圈产生的感应电动势相等 且电压与匝数成正比 C错误 理想变压器忽略热损耗 故输入功率等于输出功率 D正确 答案 BD 2 如图10 2 3所示 一理想变压器的原线圈匝数n1 1000匝 副线圈匝数n2 200匝 交流电源的电动势e 311sin100 tV 不考虑其内阻 电阻R 88 电压表和电流表对电路的影响可忽略不计 则 A 电压表的示数为62 2VB 电流表的示数为2 5AC 通过R的电流最大值为0 5AD 变压器的输入电功率为22W 答案 D 3 某小型水电站的电能输送示意图如图10 2 5所示 发电机的输出电压为200V 输电线总电阻为r 升压变压器原副线圈匝数分别为n1 n2 降压变压器原副线匝数分别为n3 n4 变压器均为理想变压器 要使额定电压为220V的用电器正常工作 则 答案 AD 1 理想变压器的特点 1 没有能量损失 2 没有磁通量损失 2 基本关系和制约关系 应用提示 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 或灯泡 时 U1为加在原线圈两端的电压 并不是电源的电压 思路点拨 1 电流表的读数为有效值 并非瞬时值 2 输入功率决定于输出功率 3 变压器不改变交变电流的频率 答案 AB 1 某变电站用原副线圈匝数比为n1 n2的变压器 将远距离输来的电能送给用户 如图10 2 7所示 将变压器看作理想变压器 当正常工作时 下列说法正确的是 A 原副线圈电压比为n2 n1B 原副线圈电流比为n1 n2C 原副线圈电压比为n1 n2D 变压器的输入功率与输出功率的比为n1 n2 解析 由变压器的电压 电流关系可知原 副线圈电压比为n1 n2 电流比为n2 n1 而理想变压器的输入功率与输出功率的比为1 1 C正确 答案 C 1 匝数比不变 负载变化的情况 如图10 2 8所示 2 负载电阻不变 匝数比变化的情况 如图10 2 9所示 3 分析动态问题的思路程序 应用提示 1 相对电源 原线圈相当于用电器 相对于用电器 副线圈相当于电源 2 对理想变压器要注意灵活应用能量守恒定律 如图10 2 10所示 理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源 通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数 图中电压表及电流表皆为理想电表 则下列说法中正确的是A 当滑片c向b端移动时 变压器输入功率变大B 当滑片c向a端移动时 电流表A1的示数将减小 电压表V的示数不变C 当滑片c向b端移动时 电流表A2的示数将变大 电压表V的示数也变大D 滑片c不动 将开关S由1掷向2时 三个电表A1 A2 V的示数都变大 答案 D 2 2010 天津高考 为探究理想变压器原 副线圈电压 电流的关系 将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上 副线圈连接相同的灯泡L1 L2 电路中分别接了理想交流电压表V1 V2和理想交流电流表A1 A2 导线电阻不计 如图10 2 11所示 当开关S闭合后 A A1示数变大 A1与A2示数的比值不变B A1示数变大 A1与A2示数的比值变大C V2示数变小 V1与V2示数的比值变大D V2示数不变 V1与V2示数的比值不变 答案 AD 1 输电过程示意图 如图10 2 12所示 2 分析顺序 某小型发电站的发电机输出交流电压为500V 输出电功率为50kW 如果用电阻为3 的输电线向远处用户送电 这时用户获得的电压和电功率是多少 假如 要求输电线上损失的电功率是输送功率的0 6 则发电站要安装一个升压变压器 到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用 不考虑变压器的能量损失 这两个变压器原 副线圈的匝数比各是多少 用户获得电压U1 U0 I0R 500 100 3 V 200V用户获得的功率P1 I0U1 2 104W 改用高压输送时示意图如图 b 所示 要求P损 0 6 P 即P损 50 103 0 6 W 300W 答案 200V2 104W1 10497 22 1 2010 重庆高考 一输入电压为220V 输出电压为36V的变压器副线圈烧坏 为获知此变压器原 副线圈匝数 某同学拆下烧坏的副线圈 用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈 如图10 2 13所示 然后将原线圈接到220V交流电源上 测得新绕线圈的端电压为1V 按理想变压器分析 该变压器烧坏前的原 副线圈匝数分别为 A 1100 360B 1100 180C 2200 180D 2200 360 答案 B 2 2010 山东高考 一理想变压器原 副线圈的匝数比为10 1 原线圈输入电压的变化规律如图10 2 14甲所示 副线圈所接电路如图10 2 14乙所示 P为滑动变阻器的触头 下列说法正确的是 A 副线圈输出电压的频率为50HzB 副线圈输出电压的有效值为31VC P向右移动时 原 副线圈的电流比减小D P向右移动时 变压器的输出功率增加 答案 AD 3 2010 全国 图10 2 15中为一理想变压器 其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连 P为滑动触头 现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始 沿副线圈匀速上滑 直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止 用I1表示流过原线圈的电流 I2表示流过灯泡的电流 U2表示灯泡两端的电压 P2表示灯泡消耗的电功率 这里的电流 电压均指有效值 电功率指平均值 下面的四个图中 能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 答案 BC 4 2010 江苏高考 在如图10 2 16所示的远距离输电电路图中 升压变压器和降压变压器均为理想变压器 发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变 随着发电厂输出功率的增大 下列说法中正确的有 A 升压变压器的输出电压增大B 降压变压器的输出电压增大C 输电线上损耗的功率增大D 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案 CD 有多个副线圈的变压器问题分析 如图10 2 28所示电路 变压器初级线圈匝数n1 1000匝 次级有两个线圈 匝数分别为n2 500匝 n3 200匝 分别接一个R 55 的电阻 在初级线圈上接入U1 220V交流电 求 1 两次级线圈输出电功率之比 2 初级线圈中的电流 答案 1 25 4 2 1 16A 答案 C 2 2010 咸宁模拟 如图10 2 30所示 一理想变压器原 副线圈匝数比为3 1 副线圈上接三个相同的灯泡 均能正常发光 原线圈上接有一相同的灯光L 则 A 灯L也能正常发光B 灯L比另三灯都暗C 灯L将会被烧坏D 不能确定 答案 A 3 如图10 2 31为远距离高压输电的示意图 关于远距离输电 下列表述正确的是 A 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的C 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D 高压输电必须综合考虑各种因素 不一定是电压越高越好 答案 ABD 答案 A 5 如图10 2 33所示 一个理想变压器的输入电压U1保持不变 灯泡L2 L3 L4为副线圈的负载 当滑动变阻器R0的滑片向下移动时 则下列判断正确的是 A 灯L1变暗B 灯L2变亮C 灯L3变亮D 灯L4变暗 答案 A 6 某学校有一台应急备用发电机 内阻为r 1 升压变压器的匝数比为1 4 降压变压器的匝数比为4 1 输电线的总电阻为R 4 全校22个教室 每个教室用 220V 40W 的灯