《2019届高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送课件（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 变压器、电能的输送,第十一章 交变电流 传感器,内容索引,基础 知识梳理,命题点一 理想变压器基本关系和动态分析,命题点二 远距离输电问题,命题点三 变压器与交变电路的综合问题,盘查拓展点,课时作业,基础知识梳理,1,一、理想变压器基本关系 1.构造 如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的 组成的. (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫_ 线圈. (2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫 线圈.,两个线圈,初级,次级,2.原理 电流磁效应、 . 3.基本关系式 (1)功率关系：P入P出. (2)电压关系：_. (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
2、时，U1I1 .,电磁感应,U2I2U3I3UnIn,请你根据以上分析总结理想变压器原、副线圈功率、电压和电流的决定关系.,答案,(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)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定.,二、远距离输电问题 1.减少输电电能损失的两种方法 (1)理论依据：P损I2R. (2)减小输电线的电阻：根据电阻定律R ，要减小输电线的电阻R，在保证输电距离情况下，可采用减小材料的 、增大导线的_ _ 等方法. (3)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据PUI，要减小电流，
3、必须提高 .,电阻率,横截面积,电压,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，P2 P3. (2)电压、电流关系： ，U2 U3，I2I3I线.,P损,U,(3)输电电流： . (4)输电线上损耗的电功率：P损I线UI线2 R线 . 当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率 就减小到原来的 .,根据以上分析，请你总结输电线路功率损失的计算方法有哪些？,(1)P损PP，P为输送的功率，P为用户所得功率. (2)P损I线2R线，I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻. (3)P损 ，U为输电线路上损失的电压，R线为线路电阻. (4)P
4、损UI线，U为输电线路上损失的电压，I线为输电线路上的电流.,答案,1.判断下列说法是否正确. (1)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.( ) (2)理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率.( ) (3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈的输入电流随之增大.( ) (4)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用.( ) (5)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.( ),2.(人教版选修32P44第2题改编)有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的.如果变压器的
5、原线圈是1 140匝，副线圈是 A.1 081匝 B.1 800匝 C.108匝 D.8 010匝,答案,解析,由题意知U1380 V，U236 V，n11 140,3.(人教版选修32P44第5题改编)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,答案,解析,电压表V1的示数和a、b
6、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U1I1U2I2，则U1I1U2I2，I2I1，故U2U1，变压器为降压变压器，选项C错误； 因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿cd的方向滑动，选项D正确.,4.(人教版选修32P50第3题改编)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
7、失之比为 A.1001 B.1100 C.110 D.101,答案,解析,2,命题点一 理想变压器基本关系和动态分析,1.匝数比不变的情况 (1)U1不变，根据 ，输入电压U1决定输出电压U2，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，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化. (3)I2变化引起P2变化，P1P2，故P1发生变化.,2.负载电阻不变的情况 (1)U1不变， 发生变化，故U2变化. (2)R不变，U2变化，故I2发生变化. (3)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.,3.变压器动态问
8、题的分析流程,U1,U2,I2,I1,P1,P1I1U1,(2016天津理综5)如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是 A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大,【例1】,答案,分析,题眼,题眼,相当于R3减小,R增加,R增加，并同：A1、V、A2 都增加,R3减小，并同：A1、V、A2 都减小,(2016全国卷16)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、
9、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ， 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为 A.2 B.3 C.4 D.5,【例2】,答案,解析,U=UR+U1,分析,1.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. 2.变压器与电路动态分析相结合问题的分析方法 (1)分清不变量和变量； (2)弄清理想变压器中电压、
10、电流、功率之间的联系和相互制约关系； (3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定.,1.如图所示，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端电压u112 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6 W,答案,解析,分析,题眼,有效值,由1002f得f50 Hz，A错； 由能量守恒得P1P2U2I26 W，D对.,2.一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈
11、，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中 A.U2U1，U2降低 B.U2U1，U2升高 C.U2U1，U2降低 D.U2U1，U2升高,由 ，n1n2知U2U1； 滑动触头从M点顺时针旋转至N点过程，n2减小，则U2降低，C项正确.,答案,解析,3,命题点二 远距离输电问题,分析思路及常见的“三个误区” 1.分析思路：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. 2.三个误区：(1)不能正确地利用公式P损 R计算输电线上的损耗功率导致错误；(2)
12、不能正确理解升压变压器的输出电压U2、降压变压器的输入电压U3和输电线上损失的电压U的关系导致错误，三者关系是U2UU3；(3)不能正确理解升压变压器的输入功率P1、降压变压器的输出功率P4和输电线上损失的功率P损的关系导致错误，三者关系是P1P损P4.,(2015福建理综15)图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为,【例2】,答案,解析,P损=I22r,分析,又因为是理想变压器，所以T的副线圈的输出功
13、率等于原线圈的输入功率P，所以输电线上的电流I ， 所以C正确，A、B、D错误.,3.如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1及输电线的电阻、理想变压器的匝数均不变，且n1n2n4n3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是 A.用户的总电阻增大 B.用户得到的电压U4增大 C.U1U2U4U3 D.用户消耗的功率等于发电机的输出功率,答案,分析,题眼,I增加,存在P损=I2r,4.(多选)如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1220 sin 100t(V)，则下列表述正确的是 A.U1U2，U3U4 B.U1220 V C.若U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
14、 D.用户得到的交变电流频率为25 Hz,答案,解析,P损 R线，所以C正确； f Hz50 Hz，所以D错误.,4,命题点三 变压器与交变电路的综合问题,如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“4 V, 4 W”，灯泡L4标有“4 V,8 W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1n2和ab间输入电压为 A.21,16 V B.21,20 V C.12,16 V D.12,20 V,【例4】,答案,解析,分析,题眼,由L2、L3并联后与L4串联，灯泡正常发光可得U28 V，P216 W， 根据输入功率等于输出功率有P2U2I2U1I1，而I11 A，I22 A， 所
15、以U116 V，UabU1UL120 V， ，n1n221.,1.理顺交变电路中灯泡的串并联关系，结合闭合电路欧姆定律进行分析. 2.熟练运用变压器的基本关系建立前后两个回路的联系.,5.(多选)如图理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正确发光.下列说法正确的是 A.原、副线圈匝数比为91 B.原、副线圈匝数比为19 C.此时a和b的电功率之比为91 D.此时a和b的电功率之比为19,答案,分析,U0,10U0=,9U0,U0,6.(多选)如图，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n1，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是 A.原线圈中的电流为 B.电动机线圈消耗的功率为IU C.电动机两端电压为IR
