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1、考纲解读,考点一,考点二,考点三,高考模拟,练出高分,1.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. 2.能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析 3. 会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压.,1基本关系式 (1)功率关系： (2)电压关系：只有一个副线圈时， ；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 ,2制约关系 (1)电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 (2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 (3
2、)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定,例1 (2014山东17)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是() A变压器输入功率为484 W B通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D变压器原、副线圈匝数比n1n2113,为有效值,无能量损失,利用变压器基本关系式求解,例1A变压器输入功率为484 W B通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D变压器原、
3、副线圈匝数比n1n2113,解析 输入功率=输出功率,原、副线圈匝数关系：,电流最大值：,递进题组,1如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.2 A下列判断正确的是() A原线圈和副线圈的匝数比为21 B原线圈和副线圈的匝数比为51 C电流表A2的示数为0.1A D电流表A2的示数为0.4A,B,利用基本规律求解,100次,有效值,通过图象得出表达式,A,有效值,3.（2013广东16）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221， 和 均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB
4、端电压u1 12 sin 100t (V)下列说法正确的是() A电流频率为100 Hz B. 的读数为24 V C. 的读数为0.5 A D变压器输入功率为6W,电表示数为有效值,D,可得到最大值， 频率等信息,规律总结： 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,常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况 (1)匝数比不变的情况(如图所示) U1不变，根据 ，输入电压U1决定输出电压U2，不论负
5、载 电阻R如何变化，U2不变 当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故 I1发生变化 I2变化引起P2变化，P1P2，故P1发生变化,常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况 （2）负载电阻不变的情况(如图所示) U1不变， 发生变化，故U2变化 R不变，U2变化，故I2发生变化 根据P2 ，P2发生变化，再根据P1P2，故P1变化，P1U1I1， U1不变，故I1发生变化,例2如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计，从某时刻开始在原
6、线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220 sin100t(V)下列说法中正确的是 () At s 时刻，c、d两点间的电压瞬时值为110 V B当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V C单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大,可得到最大值，频率等信息,At s 时刻，c、d两点间的电压瞬时值为110 V B当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V C单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中， 电压表和电流表的示数均变小 D当单刀双掷开关由a扳向
7、b时，电压表和电流表的示数均变大,与a连接，输出电压由输入电压决定，示数不变,与a连接：,由a扳向b:,有效值,负载电阻变大,n1减小，电压电流均变大,递进题组,4如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表下列结论正确的是() A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 V B若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读 数减小到原来的一半 C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功 率也增加到原来的2倍 D若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输
8、出功率增加到原来的4倍,A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 V B若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读 数减小到原来的一半 C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功 率也增加到原来的2倍 D若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输 出功率增加到原来的4倍,解析,有效值,匝数增大，U2增大，电流增大,A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 V B若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读 数减小到原来的一半 C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功 率也增加到原来的2倍 D若保持负载电阻
9、的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输 出功率增加到原来的4倍,有效值,输入电压不变，输出电压不变,R增大，输入功率减小，C错误,输入电压加倍，输出电压加倍，输出电流也加倍，故输出功率变为原来的4倍，D正确,5.火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1n2101，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料(电阻率随温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻下列说法中正确的是() A电压表示数为22 V B此交变电源的频率为50 Hz C当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小 D当传感
10、器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小,挖掘图象信息,温度升高，电阻减小,A电压表示数为22 V B此交变电源的频率为50 Hz C当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小 D当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小,有效值,解析根据电压关系：,由图象：,当传感器R2所在处出现火警时，R2的电阻变小，它两端的电压变小，电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变小，C错，D对,6.如图所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，
11、副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是() A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBS cos t B矩形线圈从图示位置经过时间/2，通过电流表的电荷量为0 C当P不动，R增大时，电压表读数也增大 D当P向上移动、R不变时，电流表读数减小,通过调节匝数调节电压,产生正弦交流电,A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBS cos t B矩形线圈从图示位置经过时间/2，通过电流表的电荷量为0 C当P不动，R增大时，电压表读数也增大 D当P向上移动、R不变时，电流表读数减小,解析 从垂直中性面计时，感应电动势的瞬时值表达式为 eNBS cos t，A选项正确,电荷量：,P不动，电压表
12、示数不变；,当P向上移动、R不变时，输出电压增大，输出功率增大，电流表读数增大,1远距离输电的处理思路 对高压输电问题，应按“发电机升压变压器远距离输电线 降压变压器用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序 一步一步进行分析 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，P2P损P3. (2)电压、电流关系： ，U2UU3， I2I3I线,例3某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求： (1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压
13、变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗) (2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少,画出电能输送图,例3某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求： (1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗),解析,例3某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10，允许线路损耗的功率为输出功率
14、的4%，求： (2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少,解析 若不用变压器(模型如图所示),递进题组,7如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有() AU2变小，U4变大 BU2不变，U3变小 CP1变小，P2变小 DP2变大，P3变大,电压输入决定输出,功率输出决定输入,递
15、进题组,7AU2变小，U4变大 BU2不变，U3变小 CP1变小，P2变小 DP2变大，P3变大,电压输入决定输出， U1不变，U2不变;,功率输出决定输入，P4变大，P3变大;,由P=UI，输送电流变大;,由U=IR，损失电压变大，U3=U2-IR，U3变小，U4变小,8 (2012天津4)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和 分别为() A. B C. D,原副线圈匝数比为k时：,原副线圈匝数比为nk时：,9
16、. (2013江苏3)远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是() A. I1:I2n1:n2 BI2U2 /R CI1U1I22R DI1U1I2U2,解析 n1 I1=I2n2 A错误,利用基本规律,I2R=输电线上电压，不等于U2. B错误,I1U1为输出功率， I2U2 为输送功率，理想变压器无能量损耗，两者相等，D正确,规律总结,1 (2014广东19)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的 是() AP向下滑动时，灯L变亮 BP向下滑动时，变压器的输出电压不变 CP向上滑动时，变压器的输入电流变小 DP向上滑动时，变压器的输出功率变大,BD,电阻变大，电流变小，灯
