第10章第2讲变压器、电能的输送

1、第十章第十章 交变电流交变电流 传感器传感器第2讲变压器、电能的输送理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、 电压关系及电流关系，并会进行有关计算电压关系及电流关系，并会进行有关计算.能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析.会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压.考纲解读考点一考点一考点二考点二考点三考点三限时自测限时自测练出高分练出高分 考点一 理想变压器基本关系的应用1.构造如图所示，变压器是由 和绕在铁芯上的 组成的.(1

2、)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫 线圈.(2)副线圈：与 连接的线圈，也叫 线圈.2.原理：电流磁效应、 .3基本关系式(1)功率关系： (2)电压关系： .有多个副线圈时 .(3)电流关系：只有一个副线圈时， .由P入P出及PUI推出有多个副线圈时，U1I1 .P入P出U2I2U3I3 UnIn1212UUnn3223.UUnn1221InIn闭合铁芯两个线圈初级次级电磁感应负载【考点逐项排查】11Un答案 考点一 理想变压器基本关系的应用4.几种常用的变压器(1)自耦变压器调压变压器. 电压互感器：用来把 变成 . (2)互感器 电流互感器：用来把 变成 .高电压低电压大电流小电流答案

3、 考点一 理想变压器基本关系的应用1.理想变压器物理量的制约关系：(1)电压：副线圈电压U2由 和匝数比决定.(2)功率：原线圈的输入功率P1由 决定.(3)电流：原线圈电流I1由 和匝数比决定.2.判断下列说法是否正确.(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.()思维深化原线圈电压U1副线圈的输出功率P2副线圈电流I2答案 考点一 理想变压器基本关系的应用 3UU 【题组阶梯突破】解析答案21345 考点一 理想变压器

4、基本关系的应用 解析答案21345 考点一 理想变压器基本关系的应用 AVAV读数：有效值解析答案21345 考点一 理想变压器基本关系的应用4.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1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V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2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为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.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 AC.240 V和5.3

5、A D.240 V和9.1 An2=1 900解析答案21345 考点一 理想变压器基本关系的应用 中性面：E=0 U2=220V I110 A，P1U1I125010 W2 500 W解析答案21345 考点一 理想变压器基本关系的应用关于理想变压器的四点说明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.规律总结返回内容呈现 考点二 理想变压器的动态分析 【考点逐项排查】 考点二 理想变压器的动态分析 考点二 理想变压器的动态分析6.

6、如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是()A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿cd的方向滑动不变R减小，滑片沿cd的方向滑动升流降压【题组阶梯突破】解析答案768910 考点二 理想变压器的动态分析7. (多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻

7、器R，P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小解析Q位置不动，U2不变，当P上滑时，R增大，P出减小P入减小A 减小U1不变P位置不动，R不变，当Q上滑时，U2变大，P出增大P入增大A 增大BC解析答案768910 考点二 理想变压器的动态分析8.(多选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源，一个二极管和阻值

8、为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则()A.UabUcdn1n2B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D.将二极管短路，电流表的读数加倍A单向导电性UcdU2 A Ucd由Uab决定 Ucd 不变 解析答案768910 考点二 理想变压器的动态分析9.图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为41，原线圈接图乙所示的正弦交流电.图甲中Rt为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表.则下列说法正确的是()

9、A.图乙所示电压的瞬时值表达式为u51sin 50t VB.变压器原、副线圈中的电流之比为14C.变压器输入、输出功率之比为14D.Rt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大 理想变压器P入=P出Rt处温度升高时，Rt减小，电压表示数不变，电流表示数变大解析答案768910 考点二 理想变压器的动态分析 解析答案768910 考点二 理想变压器的动态分析答案C解析变压器不改变交流电的频率，故A错误.768910 考点二 理想变压器的动态分析技巧点拨变压器动态问题的分析流程变压器动态问题的分析流程U1U2I2I1P1 P1=I1U1返回内容呈现 考点三 远距离输电问题 I2R电阻率横截面积电压

10、【考点逐项排查】答案 考点三 远距离输电问题2.远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)(1)功率关系：P1P2，P3P4，P2 P3.(2)电压、电流关系： , U2 U3，I2I3I线.(3)输电电流： (4)输电线上损耗的电功率：P损I线UI线2R线 .当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的 .331124221443,UnUnIIUnIUnI3223PPIUU线23UUR线 P损U 答案 考点三 远距离输电问题思维深化 线路电阻输电线路答案 考点三 远距离输电问题11.(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

11、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AC【题组阶梯突破】解析答案12111314 考点三 远距离输电问题12.如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则()A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线上的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小及负载副线圈上的电流减小，原线圈(输电线)上的电流减小，根据PI12R得，输电线损失的功率减

12、小解析答案12111314 考点三 远距离输电问题13.(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻为R1 k.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V、60 W).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103 A和20 AB.T2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 VC.T1和T2的变压比分别为150和401D.有6104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光解析答案12111314 考点

13、三 远距离输电问题答案ABD12111314 考点三 远距离输电问题14.图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1n42R，忽略灯丝电阻随温度的变化.当A、B端接入低压交流电源时()A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压升压降压解析 高压输电可以有效的降低电压损耗，A1示数L2亮度R1消耗的功率R3消耗的功率，R2两端的电压R4两端的电压.解析答案12111314 考点三 远距离输电问题 误区警示返回内容呈现 限时自测1.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110

14、V.已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为()A.200 B.400 C.1 600 D.3 200解析答案213456 限时自测2.(多选)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0， 是理想电压表.现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V，则()A.此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48 VV解析答案213456

15、限时自测 213456 限时自测 解析答案213456 限时自测 BD解析答案213456 限时自测 解析答案213456 限时自测6.(多选)如图为发电厂向远处用户的输电电路示意图，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.若输送功率增大，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U1不变U2不变U1U2U4U3I I增加P损=I2R 增加U3=U2-IR 减小CD返回解析答案213456 练出高分2134567891011121.有一种调压变压器的构造如图

16、所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压.图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是()A.当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B.当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C.当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D.当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大解析答案 练出高分答案A213456789101112当P不动时，匝

17、数nMN不变，输出电压UMN不变，滑动触头向上滑动，R3阻值变大，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C项错误，同理知D项也错误. 练出高分 213456789101112解析答案 练出高分答案D213456789101112单刀双掷开关与a连接，滑片P向上移动时，电压表示数变大，选项C错误. 练出高分 D213456789101112解析远距离输电采用高压输电，降压后才能使用，所以A正确；U1为有效值，应该是220 V，所以B正确；解析答案 练出高分 213456789101112解析答案 练出高分答案AC213456789101112R处出现火情时，其阻值变小，则副线圈电流变大

18、，线圈匝数比不变，所以原线圈电流增大，故选项C正确.R处出现火情时，其阻值变小，则副线圈电流变大，通过电阻R0的电流变大，根据PI2R，可知电阻R0的电功率增大，故选项D错误. 练出高分5.(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2101，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R10 .从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()A.当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2 AB.当S与a连接后，t0.01 s时理想电流表示数为零C.当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍D.当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 H

19、z213456789101112解析答案 练出高分答案AC213456789101112输出电压频率不变，仍为50 Hz，故D错. 练出高分6.(多选)在如图所示的电路中，T为一降压式自耦调压变压器，开始时灯泡L正常发光，现在电源电压U略降低，为使灯L仍能正常发光，可采取的措施是()A.将自耦调压变压器的滑片P适当上滑B.将自耦调压变压器的滑片P适当下滑C.适当增大滑动变阻器R2的阻值D.适当减小滑动变阻器R2的阻值AC213456789101112匝数比不变，应使R1两端电压减小，则总电流减小，所以使R2阻值增加，故C正确.解析答案 练出高分 AB213456789101112解析答案 练出高分 213456789101112解析答案 练出高分答案BCD213456789101112原线圈电压U122 V，则副线圈电压U2220 V，故B正确；温度升高时，U1不变，则U2不变，R2阻值减小，副线圈电流增大，则原线圈电流增大，故C正确； 练出高分D213456789101112解析答案 练出高分10.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Ia