《新课改瘦专用2020版高考物理一轮复习第十一章第2节理想变压器与远距离输电学案含解析201905273132》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课改瘦专用2020版高考物理一轮复习第十一章第2节理想变压器与远距离输电学案含解析201905273132（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节理想变压器与远距离输电一、理想变压器1构造和原理(1)构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。(2)原理：电磁感应的互感现象。副线圈与用电器断开时，无电流通过副线圈，但副线圈两端存在电压。变压器不能改变交变电流的频率。2.基本关系式(1)功率关系：P入P出。(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。由能量守恒推出有多个副线圈时，U1I1U2I2U3I3UnIn。 二、远距离输电1功率关系：P1P2，P3P4，P2PP3。2电压、电流关系：，U2UU3，I2I线I3。3.输电电流：I线。4电压损失：UU2U3I2R线。5功率损失：PP2P3
2、I22R线。深化理解1在分析变压器问题时，一定要注意原、副线圈中各量的决定关系：U1决定U2，I2决定I1，P2决定P1。2分析和计算输电线上的电压损失和功率损失时要用U损I线R线，P损I线2R线，注意P损。基础自测一、判断题(1)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。()(2)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。()(3)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。()(4)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。()(5)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。 ()(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热
3、损耗。()(7)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大。()二、选择题1沪科版选修32 P75T3如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝数之比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R组成闭合电路。当直导线MN在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表 的示数是10 mA，那么电流表 的示数是()A40 mAB0C10 mAD2.5 mA解析：选B由于直导线MN匀速运动，则MN切割磁场产生的电流恒定，线圈中产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，即电流表A2的示数为0，选项B正确。2粤教版选修32 P59 T4
4、改编如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压表的示数为220 V，电流表的示数为3 A，则输电线路中的电压和电流分别是()A11 000 V,150 A B1 100 V,15 AC4.4 V,16.7 AD4.4 V,0.06 A解析：选A由两个互感器的变压比和变流比可知输电线路中的电压为U22050 V11 000 V，电流为I350 A150 A，故A正确。3人教版选修32 P50 T3改编从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 ，用110 V和11 kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为()A10
5、01 B1100C110D101解析：选A由PUI得输电线的电流I，则输电线上由电阻造成的电压损失UIRR，所以两种情况下：U1U2U2U11001，A正确。4如图所示的电路中，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的方向滑动解析：选D电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选项A错误；电压
6、表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压升高，故V3示数减小，选项B错误；理想变压器满足U1I1U2I2，则U1I1U2I2，因I2I1，故U2n1，原线圈要接在火线上，故选项A正确。名师微点理想变压器以及原、副线圈基本量的关系理想变压器没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入P出本电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，U1U2n1n2，与负载的多少无关关电流关系只有一个副线圈时，I1I2n2n1；有
7、多个副线圈时，由P入P出，即I1U1I2U2I3U3InUn，得I1n1I2n2I3n3Innn系频率关系f1f2(变压器不改变交流电的频率)考点二理想变压器的动态分析问题多维探究类常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。匝数比不变的情况负载电阻不变的情况(1)U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化(3)I2变化引起P2变化，根据P1P2，可以判断P1的变化(1)U1不变，发生变化，U2变化(2)R不变，U2变化，I2
8、发生变化(3)根据P2和P1P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化考法(一)匝数比不变，负载变化的情况例1如图所示，理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20 V的灯泡a和b。当输入u220sin(100t)V的交变电压时，两灯泡均能正常发光。设灯泡不会被烧坏，下列说法正确的是()A原、副线圈匝数比为111B原、副线圈中电流的频率比为111C当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡b变亮D当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡a变亮解析两灯均正常发光，则原线圈输入的电压为：U1UU灯(22020)V200 V，副线圈电压：U2U灯20 V，根据理想变压器变压比得，故A错误；变压器不改变交流电的频率，即频率比为11，故B错误；当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，阻值减小，副线圈电流变大，根据，可知原线圈电流变大，灯泡a分担的电压变大，原线圈输入的电压变小，副线圈输出电压变小，所以灯泡a变亮，b变暗，故C错误，D正确。答案D例2 有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。当S断开时，灯L1正常发光。S闭合后，下列说法正确的是()A电阻R消耗的电功率增大B灯L1、L2都能正常发光C原线圈的输入功率减小D原、副线圈的电流比减小解析：选A当S闭开后，由变压器电压与匝
