《（全国通用）2018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《（全国通用）2018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（47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,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,典例1 (2015新课标全国卷)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V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U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则 ( ),考点二,考点三,考点一,【参考答案】 A,考点二,考点三,考点一,【名师归纳】 解决理想变压器问题的一般分析思路: (1)理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点,电流关系的推导是以其为依据的。 (2)变压器的以上关系都是根
2、据“口”字形铁芯的变压器推出的。如果变压器不是“口”字形铁芯,应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系。,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,【参考答案】 BD,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,1.(多选)如图所示为一理想变压器,S为双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原、副线圈中的电流, P1表示原线圈的输入功率,则 ( BC ) A.S接在a处,保持U1
3、不变,P向下移动时,U2增大 B.S接在a处,保持U1不变,P向下移动时,P1增大 C.保持U1及P的位置不变,S由b接到a时,R的功率减小 D.保持U1及P的位置不变,S由b接到a时,R的功率增大,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,2.如图所示,一个小型理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2=101,接线柱a、b接一正弦交变电源,电压u=311sin 100t V。变压器右侧部分为一火警系统原理图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小),R1为一定值电阻。下列说法正确的是 ( D ) A.当R2所在处出现火情时,电阻R1的功率变小 B.当R2所在处出现火情
4、时,电压表V2的示数变大 C.当R2所在处出现火情时,电流表A的示数变小 D.当R2所在处出现火情时,电压表V1示数为22 V,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,考点三 远距离输电 1.远距离高压输电的分析步骤 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”或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析。,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,典例3 (多选)一台发电机最大输出功率为4000 kW,电压为4000 V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻为R=1 k。到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V 60
5、 W)。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T1和T2的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则 ( ) A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A B.T2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 V C.T1和T2的变压比分别为150和401 D.有6104盏灯泡(220 V 60 W)正常发光,考点二,考点三,考点一,【解题思路】画出远距离输电模式图,分析各量之间的关系。,考点二,考点三,考点一,考点二,考点三,考点一,【参考答案】 ABD 【规律方法】 解决远距离高压输电问题的方法: (1)先画出远距离输电的示意图,并在图中标出已知量和待求量。 (2)抓住
6、输电的两端电源和用电器;分析一条线输电线;研究两次电压变换升压和降压。 (3)以变压器为界将整个输电线路划分为几个独立回路,各回路分别分析,注意原、副线圈的电压、电流与匝数的关系及输入功率等于输出功率的关系。,考点二,考点三,考点一,(多选)某小型发电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41,降压变压器副线圈两端交变电压u=220 sin 100t(V),降压变压器的副线圈与阻值R0=11 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是 ( ABD ) A.通过R0电流的
7、有效值是20 A B.降压变压器T2原、副线圈的电压比为41 C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压 D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率,考点二,考点三,考点一,【解析】降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V,负载电阻为11 ,所以通过R0电流的有效值是20 A,A项正确;降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41,所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为41,B项正确;升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上的电压,C项错误;升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率,D项正确。,两种特殊变压器模
8、型 模型一 自耦变压器 高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型,自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中一部分作为另一个线圈,当交流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适用(如图A、B所示)。,模型二 互感器 互感器分为电压互感器和电流互感器,比较如下:,典例 (2012新课标全国卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝;原线圈1100匝,接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为
9、2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为 ( ) A.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 A C.240 V和5.3 A D.240 V和9.1 A,【参考答案】 B 【规律方法】 自耦变压器和互感器是两类比较特殊的变压器,虽然形式特别一些,但毕竟还是变压器,变压器的基本规律,包括电压关系、电流关系和功率关系对这两种变压器仍然是适用的。,(多选)一自耦调压变压器(可看做理想变压器)的电路如图甲所示,移动滑动触头P可改变副线圈匝数。已知变压器线圈总匝数为1900匝;原线圈为1100匝,接在如图乙所示的交流电源上,
10、电压表为理想电表。则 ( BC ) A.交流电源电压瞬时值的表达式为u=220sin 100t V B.P向上移动时,电压表的最大示数为380 V C.P向下移动时,原、副线圈的电流之比减小 D.P向下移动时,变压器的输入功率变大,3.(2016广东东莞实验中学月考)如图所示,T为理想变压器,副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略,其余输电线电阻可不计,则当开关S闭合时 ( B ) A.交流电压表V1和V2的示数一定都变小 B.交流电压表只有V2的示数变小 C.交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大 D.只有A1的示数变大,4.(2015潍坊联考)如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关
11、,电表为理想电表,RT为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电,则 ( A ) A.变压器原线圈中交流电压u的表达式u=110 sin 100t(V) B.S接在a端,RT温度升高时,变压器的输入功率变小 C.S接在a端,RT温度升高时,电压表和电流表的示数均变大 D.S由a切换到b,RT消耗的功率变大,5.(2015福建高考)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u=Umsin 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 ( C ),
