《高考物理热点题型应考秘籍：10.2-变压器、电能的输送（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理热点题型应考秘籍：10.2-变压器、电能的输送（解析版）（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、该资料由 友情提供【高频考点解读】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。【热点题型】题型一 理想变压器例 1、如图 1021，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n 2。原线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设 向电阻为无穷大。用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为 ()图 1021AU n1n 2B增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，的电压 大D将二极管短
2、路，电流表的读数加倍【答案】分秘籍】该资料由 友情提供基本关系(1)无漏磁，故原、副线圈中的 、 相同。t(2)线圈无电阻，因此无电压降，UEn 。t(3)根据 得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线圈，还是副线圈，该比例都成立，则 。23)无电能损失，因此 P 入 P 出 ，无论副线圈是一 个还是多个，总有 2 3I 3将电压关系代入可得 n 2I2n 3。2基本关系式中物理量之间的决定关系(1)电压决定关系：输入电压 定输出电压 是因为输出电压 变时， 变化与否，U 2 不会改变。(2)电流决定关系：输出电流 定输入电流 3)功率决定关系：输出功率 定输入功率 4)频率关系：原、副线圈中电流
3、的频率相同。【举一反三】 如图 1023所示，一台理想变压器的原副线圈的匝数比为 n1n 2401，在副线圈两端接有“6 V40 W”的电灯泡。若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是()图 1023A在原副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同B通过原副线圈的交变电流的频率相同C变压器输入电压的最大值为 240 V来源:学科网 来源: 资料由 友情提供变压器输入功率为 40 理想变压器的动态分析例 2、 (多选) 如图 1027甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101 ，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻 R10 ，其余电阻均不计。从某时刻开始在原线圈 c、d
4、 两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有()图 1027A当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 B当单刀双掷开关与 b 连接且在 s 时，电流表示数为 C当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，副线圈输出电压的频率变为 25 单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，原线圈的输入功率变大【答案】分秘籍】 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。1匝数比不变的情况(如图 1024所示)该资料由 友情提供24(1)变，根据 ，输入电压 定输出电压 以得出不论负载电阻 R 如何变化，变。(2)当负载电阻发生变化时，I 2 变化，根据输出电流 定输入电流
5、 以判断 变化。(3)化引起 化，根据 2，可以判断 变化。2负载电阻不变的情况(如图 1025所示)图 1025(1)变， 发生变化，U 2 变化。)R 不变，U 2 变化，I 2 发生变化。(3)根据 和 2，可以判断 化时，P 1 发生变化，U 1 不变时，I 1 发生变化。一反三】 2 (多选) 如图 1029所示，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接电阻 1 和 路中分别接了理想交流电压表 2 和理想交流电流表 2，导线电阻不计，如图所示。当开关 S 闭合后( )图 1029AV 1、V 2 示数变小，变压器的输出功率减小该资料由 友情提供A 1、A 2 示数变大，
6、变压器的输出功率增大C 数不变、A 2 示数变大，变压器的输出功率减小DV 1 示数不变、V 2 示数变小，变压器的输出功率增大题型三 远距离输电例 3、如图 10211所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是 U，用等效总电阻是 r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是 末端间的电压为 输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为 ()图 10211A用户端的电压为电线上的电压降为 想变压器的输入功率为 I 电线路上损失的电功率为 案】A【方法规律】输电线路功率损失的计算方法该资料由 友情提供(1)P 损 PP，P 为输送的功率， P为用户得到的功率。(2)P 损 I R
7、线 ，I 线 为输电线路上的电流，R 线 为线路电阻。2线(3)P 损 ，U 为输电线路上损失的电压，R 线 为线路电阻。)P 损 ，U 为输电线路上损失的电压，I 线 为线路上的电流。易错提醒 在远距离输电问题中，一般用 P 损 I R 线 计算线路功率损耗，其原因是 I 线 可以2线由公式 P 输出 I 线 U 输出 求出，而 P 损 和 P 损 则不常用，其原因是在一般情况下，易求出，且易将 U 和 U 输出 相混而造成错误。【提分秘籍】1理清三个回路远距离输电电网间的基本结构，如图 10210所示。输电过程的电路被划分为三个独立的回路，即电源回路、输送回路和用户回路。在每个回路中，变压
8、器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可应用闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系则是联系不同回路的桥梁。图 102102抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：线圈 1(匝数为 线圈 2(匝数为 各个量间的关系是： ，I 1 2 1P 2。)理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：线圈 3(匝数为 线圈 4(匝数为 各个量间的关系是： ，I 3 4 3P 4。握一个能量守恒定律发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈 1，线圈 1 上的能量就是远程输该资料
9、由 友情提供，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分，剩余的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗，所以其能量关系为 线损 P 用 户 。【举一反三】 远距离输电的原理图如图 10213所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n 2，电压分别为 2，电流分别为 2，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()图 10213A. BI 22 R DI 1 2考风向标】1.【2015海南10 】4如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为 4:1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻 值为 载电阻的阻值R=11是理想电压
10、表；现将负载电阻的阻值减小为 R=5持变压器输入电流不变，此时电压表读数为 A此时原线圈两端电压的最大值约为 34时原线圈两端电压的最大值约为 24线圈两端原来的电压有效值约为 68线圈两端原来的电压有效值约为 48V【答案】情提供【2015江苏1】5一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 220知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为（ ）A200 B400 C1600 D3200【答案】B【解析】根据变压器的变压规律 21代入数据可求副线圈匝数为 400，所以 B 正确。3.【2015全国新课标16】7一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻
11、，原线圈一侧接在电压为 220V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则A 916k,912k,316k,312k,V【答案】A【解析】原副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压 u，可知副线圈电压为 u，原线圈电压为 3u，副线圈电流原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈电流1那么原线圈输入电压203v，整理可得 6原副线圈电阻消耗的功率根据2阻相等，电流为 1:3，可得功率比为 1:9，19k，对照选项 A 对。4.【2015安徽16】9图示电路中，变压器为理想变压器， a、 b 接在电压有效值不变的交流该资料由
12、友情提供，R 0 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个位置，观察到电流表 示数增大了 流表 示数增大了 下列说法正确的是来源:电压表 数增大B电压表 3 示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿 方向滑动【答案】20 15广东15】10图 5 为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为 理想变压器， 原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头 P，使输出电压有效值由 220V 降至 110V， 调节前后A副线圈中的电流比为 1 2 B副线圈输出功率比为 21C副线圈的接入匝数比为 21 D原线圈输入功率比为 1 2【答案】C【解析】设原线圈中电流为 数为 端输入电压为 入功率为 线圈中电流为 数为 端输出电压为 出功率为 据理想变压器原副线圈两端电压与匝数关系有： 21U ，所以当输出电压 220V 降至 110V 时，副线圈匝数 应减少为一半，故选项 C 正确；由于副线圈两端所接用电器不变，所以当用电器 电压减半时，其该资料由 友情提供，故选项 A 错误；根据功率计算式 P知，
