《(浙江选考)2020版高考物理一轮复习第10章交变电流第2讲变压器电能的输送学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(浙江选考)2020版高考物理一轮复习第10章交变电流第2讲变压器电能的输送学案（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案1 第 2 讲变压器电能的输送知识排查理想变压器1. 构造：如图1 所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。图 1(1) 原线圈：与交流电源连接的线圈, 也叫初级线圈。（2）副线圈 : 与负载连接的线圈, 也叫次级线圈。2。原理：电流磁效应、电磁感应。3. 基本关系式（1）功率关系：P入P出。（2) 电压关系 :错误 !错误 !.(3 ）电流关系：只有一个副线圈时错误 !错误 !.(4 ）频率关系 :f入f出。远距离输电图 21。电压损失 :(1 ）UU2U3. （2）UI2R线。2.
2、功率损失：（1)PP2P3.(2 ）PI错误 !R线错误 !。3. 功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3.4. 电压、电流关系：U1U2n1n2错误 !，错误 !错误 !错误 !，U2UU3，（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案2 I2I3I线。5。输电电流 :I线错误 !错误 !错误 !。6。输电线上损耗的电功率:P损I线UI2线R线错误 !错误 !R线。小题速练1. 思考判断（1) 理想变压器的基本关系式中, 电压和电流均为有效值( ）（2) 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（）(3 ）正常工作的变压器当
3、副线圈与用电器断开时, 副线圈两端无电压( )(4 ）变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小（)（5) 增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失( )（6) 高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗（）答案（1)（2)(3）（4)（5)(6）2. 人教版选修32P44T2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匝解析由题意知U1380 V，U236 V，n11 140, 则U1U2错误 !
4、得n2错误 !n1108. 选项 C正确 .答案C3. 人教版选修32P50T3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失之比为（)A.1001B.1100C。110 D。101解析由题意知输电线上的电流I错误 !， 则输电线的总电阻造成的电压损失UIr错误 !，故错误 !错误 !错误 !错误 !错误 !，故选项 A正确。答案A变压器的原理和基本关系的应用1. 理想变压器的制约关系（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案3 制约
5、关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定U2n2n1U1功率原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定P入P出电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定I1错误 !I22. 几种常用的变压器(1 ）自耦变压器调压变压器，如图A、B所示.(2 ）互感器错误 !3. 两类理想变压器的动态分析问题(1 ）匝数比不变的情况（如图甲所示)U1不变，根据错误 !错误 !，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变。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，由P1P2知P1发生变化。（2) 负载电阻不变的情况
6、( 如图乙所示 )U1不变,错误 !发生变化 ,U2变化。R不变，U2变化,I2发生变化。根据P2错误 !和P1P2，可以判断P2变化时，P1发生变化 ,U1不变时，I1发生变化。【典例】( 多选 ) 如图 3 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（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案4 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（)图 3A.原线圈和副线圈的匝数比为21B。原线圈和副线圈的匝数比为51C.电流表 A2的示数为 1
7、 AD。电流表 A2的示数为 0。4 A解析由电压表V示数和电流表A1的示数可得原线圈中的功率P1U1I1,P1P2I错误 !R，所以电流表 A2的示数为I2错误 !错误 ! A 1 A,C 正确， D 错误 ; 原线圈和副线圈的匝数比错误 !错误 !错误 !，A错误， B正确 .答案BC1.( 多选 ) 如图 4 所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，下列措施正确的是（)图 4A。仅增加原线圈匝数n1B。仅增加副线圈匝数n2C。仅减小电阻R的阻值D.仅增大电阻R的阻值解析为
8、使变压器输入功率增大，需增大输出功率, 由P错误 !知仅减小电阻R的阻值或仅增加副线圈匝数n2, 都可以增大输出功率，B、C正确；仅增加原线圈匝数n1或仅增大电阻R的阻值时，输出功率减小，A、D错误 .答案BC（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案5 2. （多选）如图5 所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动P的位置 , 可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q，则（)图 5A.只将Q向下移动时，灯泡的亮度不变B。只将Q向下
9、移动时 , 电流表的读数变大C。只将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大D.只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大解析只将Q向下移动时 ,R阻值增大，电路中电阻增大，电流减小，故B项错误；由于副线圈上电压不变，电灯两端的电压不变，功率不变，亮度不变，故A 项正确 ; 只将P沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少, 副线圈两端电压减小，流过副线圈的电流减小，故C 项错误；只提高输入端的电压时, 副线圈上电压增大，电流增大，故D项正确。答案AD3.（多选）如图6 所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21，电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计。下列说法正确的是（）图 6A。S与a接通的瞬间，R中
10、无感应电流B。S与a接通稳定后，R两端的电压为0C.S 与b接通稳定后，R两端的电压为3 VD。S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21解析S与a接通的瞬间，副线圈有瞬间的感应电流，A错误； S与a接通稳定后，理想变压器的原线圈电流稳定不变，副线圈电压为零，B正确； S与b接通稳定后，根据U1U2n1n2，可得R两端的电压为3 V，C正确；原、副线圈的频率相同,D 错误。答案BC远距离输电（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案6 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
11、“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 7 为例 )图 7(1 ）功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3。(2 ）电压、电流关系：错误 !错误 !错误 !，错误 !错误 !错误 !，U2UU3,I2I3I线。(3 ）输电电流：I线错误 !错误 !错误 !.（4）输电线上损耗的功率：P损I线UI错误 !R线(错误 !）2R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错误 !。【典例】（多选 ) 某水电站通过总电阻为2.5 的输电线输电给 500 km 外的用户，其输出电功率是 3106 kW。现用 5
12、00 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )A.输电线上输送的电流大小为2。0105 AB。输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC.若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD.输电线上损失的功率为P错误 !，U为输电线上损失的电压,r为输电线的电阻解析输电线上输送的电流为I输错误 !错误 ! A 6 000 A,选项 A错误 ; 输电线上由电阻造成的电压损失U损I输R线6 0002。 5 V1。5104 V，选项 B正确；若输电电压为5 kV，则输电线上损失的功率不可能大于输出总功率3106 kW，选项 C 错误；由P错误 !求损失功率时 ,U应当为输电线上损失的
13、电压，选项D正确。答案BD1。( 多选）在远距离输电时，输送的电功率为P, 输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S, 总长度为L, 输电线损失的电功率为P损，用户得到的电功率为P用, 则P损、P用的关系式正确的是（）A.P损错误 !B。P损错误 !（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案7 C.P用P错误 !D.P用P错误 !解析输电线电阻R错误 !， 输电电流I错误 !， 故输电线上损失的电功率为：P损I2R错误 !错误 !错误 !错误 !；用户得到的电功率为P用PP损P错误 !。答案BD2. 远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，
14、如果分别采用输电电压为U1110 kV 输电和输电电压为U2330 kV 输电。则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1I2等于（)A。11 B。31C。13 D。91解析输送功率相同，根据PUI得，输电电流与输电电压成反比, 所以错误 !错误 !错误 !。故 B正确 .答案B活页作业( 时间 :30 分钟）A组基础过关1。如图 1 所示为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息, 以下判断正确的是( ）图 1A。这是一个升压变压器B.原线圈的匝数比副线圈的匝数多C。当原线圈输入交流电压220 V 时, 副线圈输出直流电压12 VD。当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时, 副线圈
15、中电流比原线圈中电流小解析根据铭牌上所提供的信息可知：变压器的输入电压为220 V，输出电压为12 V，该变压器为降压变压器，故选项A错误 ,B 正确；变压器的工作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压，选项C 错误 ; 由理想变压器的输出功率等于输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D错误 .答案B2。如图 2 所示，一只理想变压器的原线圈有55 匝, 副线圈有 1 100 匝，若把原线圈接到10 V（浙江选考）2020 版高考物理一轮复习第 10 章 交变电流第 2 讲 变压器电能的输送学案8 的电池组上 , 则副线
16、圈的输出电压是（）图 2A.200 V B.20 VC。0。5 V D。0答案D3。 （2018宁夏中卫一模) 在如图 3 所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2221，原线圈接u1220错误 !sin 100 t（V)的交变电流，电阻R10 ，电流表、电压表均为理想电表 , 则( )图 3A.电压表的读数为10错误 ! VB。电流表的读数为22 AC。电阻R消耗的功率为10错误 ! WD。变压器的输出功率为10 W解析输入电压的有效值为U1错误 !220 V，根据错误 !错误 !得U2错误 !U110 V, 故选项 A错误；电流表的示数为I2U2R1 A,故选项 B 错误；电阻消耗的功率为P2U2I210 W ，故选项C错误 ; 理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率，故选项D正确。答案D4。远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍, 关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是( )A。输电线上的电功率损失是原来的错误 !B。输电线上的电功率损失是原来的错误 !C。输电线上的电压损失是原来的错误 !D。输电线上的电压损失是原来的错误 !解析设输送的电
