【中学】 变压器 电能的输送

第二讲变压器电能的输送一、变压器1．变压器的构造：如图所示，变压器是由_____

______和绕在铁芯上的__________组成的．(1)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．闭合铁芯两个线圈初级负载次级2．变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中

激发磁场，由于电流的______、_______在不断

变化，铁芯中的磁场也在不断变化．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．__________是变压器工作的基础．3．理想变压器没有__________的变压器，即______功率等于

______功率．大小方向感应电动势互感现象能量损失输入输出P入＝P出U2I2＋U3I3＋…＋UnIn5．几种常用的变压器(1)自耦变压器的原、副线圈共用一个______，

如图所示．线圈(2)互感器电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在高压电路中作用把_________变成

_________把_________变成

_________匝数特点副线圈匝数比原线

圈匝数____副线圈匝数比原线圈

匝数____高电压低电压大电流小电流少多小横截面积输电电压P损＋P用(2)远距离输电的基本电路：由于发电机组本身的输

出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电

站内需要______________升压到几百千伏后再向远

距离送电，到达用电区再用____________降到所需

的电压，基本电路如图所示．升压变压器降压变压器答案：C2．某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的电功率为P，从发电厂至学校的输电导线总电阻为R，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，则下列说法正确的是(

)A．输送的电压越高，输电线上的电流越大，输电线路上损失的电压越大B．输电线路上损失的电压与输送电流成正比C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D．输电导线总电阻R两端的电压等于输送的电压解析：根据输电线路上损失的功率P损＝I2R以及输电线上的电流与输出功率、输送电压的关系P＝UI可知，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，输送的电压越高，输电线上的电流越小，输电线路上损失的电压越小，且输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比，A错、C对；根据欧姆定律可知，输电线路上损失的电压与输送电流成正比，B对；输电导线总电阻R两端的电压不等于输送的电压，输电导线总电阻R两端的电压与用户端得到的电压之和等于输送的电压，D错．答案：BC解析：远距离输电先升压，再降压，选项A正确而B错误；由于输电线有电压损失，故a的输出电压等于b的输入电压与损失的电压之和，选项C、D均错．答案：A答案：B5．(2012·师大附中测试)如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，原、副线圈匝数比为a∶1，乙是电流互感器，原、副线圈匝数比为1∶b；已知电压表示数为U，电流表示数为I，则(

)A．输电线路的输送电压为aUB．输电线路的输送电流为I/bC．输电线路的输送功率为abUID．输电线路的输送功率为UI答案：AC答案：BD电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定正确解答：当变阻器的滑动触头P向上移动时，用电器的总电阻增大，相当于并联的用电器数目减少，同时变压器的输入功率减小，由于电网电压u不变，所以两个电压表的示数不变，故A、B均错，D正确；由于变压器的输出功率决定输入功率，所以A1随A2示数的减小而减小，故C正确．正确答案：CD易错分析：对易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项错误原因A项不明确线路中负载增大或减小与电阻变化的对应关系，误认为负载增加时电阻增大，负载减少时电阻减小B项片面理解变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比，误认为变压器的输入电压由输出电压决定纠错心得：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：由于原、副线圈共用一个铁芯，故通过原、副线圈磁通量之比和原、副线圈磁通量变化率之比均为1∶1，选项A错误而D正确；由I1∶I2＝n2∶n1得，I1∶I2＝1∶2，选项B正确；由于理想变压器不考虑变压器自身的功率损失，故选项C正确，本题选择不正确的选项，故应选A.答案：A答案：C单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，R接入电路的阻值增大，而U2不变，电流表读数减小，电压表V1示数增大，C对；当单刀双掷开关由a扳向b时，变压器原线圈匝数减小，所以副线圈输出电压增大，电压表V1和电流表的示数均变大，D错．答案：BC解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定．答案：A关于远距离输电问题的处理思路(1)远距离输电问题解题步骤：①画出输电线路图，将已知量和未知量标在图中相应位置；②以升压变压器和降压变压器原、副线圈为参考将输电线路划分为几个独立回路；③根据串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式等确定各部分回路物理量之间关系；④根据升压、降压，原、副线圈的电压、电流关系和功率关系列式求解．(2)常见问题有：一类是由发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析；二类是由用电器到发电机的分析过程；三类是由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，进而推导发电和用电的问题．3－1：发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．(1)若发电机的输出功率是100kW，输出电压是250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流．(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压．(3)计算降压变压器的输出功率．答案：(1)6250V；16A

(2)15.625Ω；6kV

(3)96kW题型(41)理想变压器基本关系的应用1．(2010·天津理综)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答案：A答案：A答案：A5．(2010·江苏单科)在如图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：CDA．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz答案：AC7．(2011·山东卷)为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是(

)答案：BD8．(2011·