《湖北省武汉市新洲四中高三物理第二轮专题复习（交流电与变压器）全国通用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖北省武汉市新洲四中高三物理第二轮专题复习（交流电与变压器）全国通用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲 变压器 电能的输送1【考纲解读】考纲内容能力要求考向定位1理想变压器2远距离输电1了解变压器的构造，理解变压器的工作原理。2理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。3知道远距离输电过程，知道降低输电损耗的两个途径。了解电网供电的优点和意义。新课标考纲对理想变压器的的要求由旧考纲的级降为级，对远距离输电的要求也为级但变压器与远距离输电是高考的热点倾向，因为该问题与人们的生活息息相关，而密切联系生活是新课标的重要理念，故要一如既往予以重视【高考预测】从这几年全国高考来看，理想变压器、远距离输电问题依然为高考命题的很少涉及到。与前面的知识联系较少，考得知识点比较
2、单一。题目比较简单主要以选择题出现，考查一些基本规律。但是由于理想变压器、远距离输与人们的生活息息相关，而密切联系生活是新课标的重要理念，故要一如既往予以重视2.考点整合考点一考点1 理想变压器1变压器的工作原理：在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，即 是变压器工作的基础.2理想变压器：磁通量全部集中在铁芯内，变压器没有能量损失，输入功率 输出功率.3原、副线圈对应关系： 电压关系 ；电流关系 或；电功率关系： 特别提醒：根据变压器的原理可知，变压器对直流电不起作用。当变压器有多个副线圈时，原、副线圈的电流关系不再是与匝数成简单的正、反比关系。当原线圈之前接有用电器时，用电器的电
3、压、电功率独立于变压器。VARu2.1（2009北京西城区）如图所示，理想变压器的原线圈接在u220sin（100t）（V）的交流电源上，副线圈接有R55的负载电阻。原、副线圈匝数之比为21。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A原线圈中电流表的读数为1 AB原线圈中的输入功率为C副线圈中电压表的读数为110V D副线圈中输出交流电的周期为50s【解析】根据可知副线圈电压为110V，则其有效值即电压表示数为110V，C错。副线圈中电流，可知原线圈电流为1A，A选项正确。根据原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，B错。变压器不改变交变电流的周期，故【答案】A【名师指引】变压器的输
4、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。考点2 动态变压电路分析1 电压及匝数比决定 电压只有负载变化时输出电压 2 的功率、电流决定 的功率、电流故负载变化 引起输入的变化特别提醒：理解变压器“决定与制约”关系，就要弄清其因果关系：对电压而言，有输入才有输出，故输入决定输出；对电流、电功（率）而言，有输出才有输入，故输出决定输入2.2（2009华师附中）调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD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，CD两端接恒压交
5、流电源，变压器可视为理想变压器（ ）A. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大B. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变小，电压表读数变大D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变大，电压表读数变小【解析】 当动触头P逆时针转动时，相当于增加了副线圈的匝数，而原线圈匝数保持不变，根据可知，输出电压增大，其它因素不变时，电压表读数变大，电流表读数变大。当线圈匝数不变化而将滑动变阻器滑动触头向下滑动时,输出电压不变，总电阻减小，则总电流增大，R1两端电压增大，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，因此
6、，流过R3的电流增大，电流表示数变大。【答案】A、D【名师指引】 分析动态变化问题，首先要弄清什么量没有发生变化，什么量发生了变化。其次要对各物理量间的制约关系非常清楚。这样才能准确判断变化的物理量会引起另外有哪些物理量变化及其变化情况。考点3 远距离输电1远距离输电的经典模型如图13-2-5所示2远距离输电的三组关系及两种损耗如下：电压关系：，电流关系：，电功率关系：，两种损耗：功率损耗，输送电压损耗 特别提醒：输电线上的能量损耗是热损耗，计算时只能用或，而不能乱用2.3（2009华师附中）某小型水电站，水以 3 m / s 的速度流入水轮机，而以 l m / s 的速度流出。流出水位比流入
7、水位低1. 6 m ，水流量为 2 m 3/s。如果水流能量的75 供给发电机。求： 若发电机效率为 80，则发电机的输出功率为多大? 发电机的输出电压为240V，输电线路的电阻为19.2 ，许可损耗功率为 2，用户所需电压为220V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少?【解析】每秒钟流过发电机的水的质量为每秒钟水流机械能的损失为,发电机的输出功率（2）发电机经变压器到用户的供电线路如图所示图中T1为升压变压器T2为降压变压器。输电线上损失功率为 ，而 所以 A， 因为A , 所以升压变压器T1 原、副线圈的匝数比为：又因为 107 A所以降压变压器T2的原、副线圈的匝数
8、比为 【答案】 （2）升压变压器，降压变压器【名师指引】由于远距离输电时，输电电流与升压器副线圈电流、降压器原线圈电流相等，因此，电流往往是解决输电问题的突破口 高考重点热点题型探究热点1 交变电流的图象、变压器及其简单综合 真题1（2008北京高考）一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则( )A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103W【解析】原线圈中电压的有效值是220V，由变压比知副线圈中电压为100V，再根据欧
9、姆定律可知流过电阻的电流是10A；与电阻并联的电压表的示数是100V；经过1分钟电阻发出的热量是61034J。【答案】D【名师指引】 这类问题往往综合考查交变电流的图象、变压器、欧姆定律等知识题目的难度并不大，要求考生全面掌握基础知识此外，由于变压器与日常生活联系较紧密，近年已经成为全国各地高考的主要考查对象，考生应引起注意。【新题导练】1-1.01234311311u/Vt/(102 s)图101234311311u/Vt/(102 s)图2(09崇文模拟)图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是 （ D ）A.图1表示交流电，图2表示直流电B.两种
10、电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100 VD.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的励志高考-自主学习训练1.（09广东物理9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是 （ ABD ）A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C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小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好2.（09江苏物理6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始
11、发光，下列说法中正确的有 （ AB ） A开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz B开关接通后，电压表的示数为100 V C开关断开后，电压表的示数变大 D开关断开后，变压器的输出功率不变3.（09海南物理9）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器升压后向远方输电。输电线路总电阻到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（ ABD ）A原、副线圈电流分别为和20AB原、副线圈电压分别为和220VC和的变压比分别为1：50和40：1D有盏灯泡（2
12、20V、60W）正常发光4.（09山东19）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则 （ AD ）ABC升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率5.（09四川17）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R120 ，R230 ，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则 （ C ）A.交流电的频率为0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200
13、 VC.电阻R2的电功率约为6.67 WD.通过R3的电流始终为零6.（09福建16）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则 （ D ）A.电压表的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484w D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2JV7.（扬州市2008届第四次调研）如图所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻的两端。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻,则 （BC）在时刻，线圈处于中性面，流过电阻的电流为，电压表的读数也为秒钟内流过电阻的电流方向改变次在电阻的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小在电阻的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变励志高考-高考新题训练8.(2009届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为 ( C )9.(芜湖一中2009届高三第一次模拟考试)如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率为P，变压器为理想
