湖南人教新课标高中总复习第1轮物理第10章第2讲变压器电能的输送3

1、,第2讲,变压器 电能的输送,一、理想变压器 工作原理：互感原理(穿过初级铁芯的磁通量的变化率等于穿过次级铁芯的磁通量的变化率之和) 规律：,制约关系：(1)输入功率由输出功率决定 (2)输出电压是由输入电压与匝数比共同决定 (3)输入电流是由输出功率与输入电压共同决定,二、远距离输电,解答,1理想变压器及其原、副线圈基本量的关系是怎样的？,解答,2怎样分析变压器中各物理量的制约关系？,3.远距离输电过程中具体过程分析 (1)画出远距离输电的示意图，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻并规范的在图中标出相应的物理量符号一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为n1、n1、n2、n2

2、，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示从图1021中应该看出功率之间的关系是：P1P1，P2P2，P1PrP2.,若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减少输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地 注意：电路中的电阻和负载中的电阻都是等效电阻，在计算导线中的电阻时，如果知道单位长度上的电阻阻值，计算导线的长度时要注意导线是双向的,1理想变压器的原理与规律 例1：如图1022所示，一理想变压器原线圈匝数n11100匝，副线圈匝数n2180匝，交流电源的电压U1220 sin120tV，电阻R45，电压表、电流表均为理想电表，则(),图1022

3、,A交流电的频率为50Hz B. 的示数约为0.13A C. 的示数约为1.1A D. 的示数为36V,解析：由交流电源的电压表达式知：1202f，即此交流电的频率为60Hz，选项A错 由交流电源的电压表达式知：此交流电的有效值为220V.,答案: BD,方法点拨：变压器的输出功率决定输入功率，且变压器不会改变电流的周期和频率,变式训练1：如图1023所示，原、副线圈匝数比为21的理想变压器正常工作时( ) A原、副线圈磁通量之比为21 B原、副线圈电流之比为12 C输入功率和输出功率之比为11 D原、副线圈磁通量变化率之比为11,图1023,BCD,2变压器的动态分析 例2：(2010山东卷

4、)一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图1022甲所示，副线圈所接电路如图1024乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是(),图1024,A副线圈输出电压的频率为50Hz B副线圈输出电压的有效值为31V CP向右移动时，原、副线圈的电流比减小 DP向右移动时，变压器的输出功率增加,答案：AD,方法点拨：这类问题主要是通过改变原副线圈的匝数或改变用电器的阻值来设置动态的，处理这类问题时，首先要分清变量和不变量，再根据理想变压器中电压、电流、功率的制约和与匝数的关系解答,变式训练2：如图1025所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R

5、3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3.现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是( ) AU2变小、I3变小 BU2不变、I3变大 CI1变小、I2变小 DI1变大、I2变大,图1025,解析：因为变压器的匝数与U1不变，所以U2不变当S断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将减小，C正确；因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，I3变大，B正确 答案：BC,3远距离输电 例3：(2010江苏卷)在如图1026所示的远距离输电电路图

6、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(),图1026,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,方法点拨：升压变压器与降压变压器的联系点是关联整个输电的关键具体的方法是电压关联(U2UrU3)、电流关联(I2IrI3)、功率关联(P2PrP3)核心思路就是升压变压器的副线圈为电源，导线与降压变压器的原线圈为用电器,变式训练3：某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电

7、线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致( ) A升压变压器初级线圈中的电流变小 B升压变压器次级线圈两端的电压变小 C高压输电线路的电压损失变大 D降压变压器次级线圈两端的电压变大,C,4互感器 例4：在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是(),解析：电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中 【答案】 A,方法点拨：互感器是按比例变换电压或电流的设备，互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A，均指额定值)，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化，互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全,变式训练4：如图1027所示，L1和L2是高压输电线，利用甲、乙可以测输电线路电压和电流若已知甲的原副线圈匝数比为10001，