《高考物理一轮复习 热学 基础课时3 热力学第一定律与能量守恒定律课件（选修3-3） (36)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 热学 基础课时3 热力学第一定律与能量守恒定律课件（选修3-3） (36)（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础课时基础课时27变压器远距离输电变压器远距离输电知识梳理知识梳理知识点一、理想变压器知识点一、理想变压器1.构造和原理构造和原理(1)构造：如图构造：如图1所示所示,变压器是由变压器是由_和绕在铁芯上的和绕在铁芯上的_组成的。组成的。闭合铁芯闭合铁芯两个线圈两个线圈图图1(2)原理：电磁感应的互感现象。原理：电磁感应的互感现象。U2I2U3I3UnInP入入P出出3.几种常用的变压器几种常用的变压器(1)自耦变压器自耦变压器调压变压器调压变压器,如图如图A、B所示。所示。低电压低电压小电流小电流知识点二、远距离输电知识点二、远距离输电1.输电过程输电过程(如图如图2所示所示)：图图22.电
2、压损失电压损失(1)UUU。(2)U_。3.功率损失功率损失(1)PPP。IRI2R思考思考(1)正正常常工工作作的的变变压压器器当当副副线线圈圈与与用用电电器器断断开开时时,副副线线圈圈两两端端有有无无电压？电压？(2)在在输输送送电电压压一一定定时时,输输送送的的电电功功率率越越大大,输输送送过过程程中中损损失失的的功功率是越小还是越大？率是越小还是越大？诊断自测诊断自测 1.(2015江江苏苏单单科科,1)一一电电器器中中的的变变压压器器可可视视为为理理想想变变压压器器,它它将将220 V交交变变电电流流改改变变为为110 V。已已知知变变压压器器原原线线圈圈匝匝数数为为800,则则副副
3、线线圈匝数为圈匝数为()A.200 B.400 C.1 600 D.3 200参考答案参考答案B2.自自耦耦变变压压器器铁铁芯芯上上只只绕绕有有一一个个线线圈圈,原原、副副线线圈圈都都只只取取该该线线圈圈的的某某部部分分。一一升升压压式式自自耦耦调调压压变变压压器器的的电电路路如如图图3所所示示,其其副副线线圈圈匝匝数数可可调调。已已知知变变压压器器线线圈圈总总匝匝数数为为1 900匝匝；原原线线圈圈为为1 100匝匝,接接在在有有效效值值为为220 V的的交交流流电电源源上上。当当变变压压器器输输出出电电压压调调至至最最大大时时,负负载载R上上的的功功率率为为2.0 kW。设设此此时时原原线
4、线圈圈中中电电流流有有效效值值为为I1,负负载载两两端端电电压压的的有有效效值值为为U2,且且变变压压器器是是理理想想的的,则则U2和和I1分分别别约约为为()图图3A.380 V和和5.3 A B.380 V和和9.1 AC.240 V和和5.3 A D.240 V和和9.1 A参考答案参考答案B3.如如图图4,理理想想变变压压器器原原线线圈圈输输入入电电压压uUmsin t,副副线线圈圈电电路路中中R0为为定定值值电电阻阻,R是是滑滑动动变变阻阻器器,V1和和V2是是理理想想交交流流电电压压表表,示示数数分分别别用用U1和和U2表表示示；A1和和A2是是理理想想交交流流电电流流表表,示示数
5、数分分别别用用I1和和I2表表示。下列说法正确的是示。下列说法正确的是()图图4A.I1和和I2表示电流的瞬时值表示电流的瞬时值B.U1和和U2表示电压的最大值表示电压的最大值C.滑片滑片P向下滑动过程中向下滑动过程中,U2不变、不变、I1变大变大D.滑片滑片P向下滑动过程中向下滑动过程中,U2变小、变小、I1变小变小参考答案参考答案C4.(多多选选)在在远远距距离离输输电电中中,当当输输电电线线的的电电阻阻和和输输送送的的电电功功率率不不变变时时,那么那么()A.输电线路上损失的电压与输送电流成正比输电线路上损失的电压与输送电流成正比B.输电的电压越高输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大
6、输电线路上损失的电压越大C.输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D.输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比参考答案参考答案AC图图5参考答案参考答案D考点一理想变压器基本规律的应用考点一理想变压器基本规律的应用理想变压器以及原、副线圈基本量的关系理想变压器以及原、副线圈基本量的关系理想变压器理想变压器没有能量损失没有能量损失(铜损、铁损铜损、铁损),没有磁通量损失没有磁通量损失(磁通量全部集中磁通量全部集中在铁芯中在铁芯中)基基本本关关系系功率关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率原线圈的输
7、入功率等于副线圈的输出功率,P入入P出出电压关系电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比原、副线圈的电压比等于匝数比,U1U2n1n2,与负载的多与负载的多少无关少无关电流关系电流关系只有一个副线圈时只有一个副线圈时,I1I2n2n1；有多个副线圈时；有多个副线圈时,由由P入入P出出得得I1U1I2U2I3U3InUn或或I1n1I2n2I3n3Innn频率关系频率关系f1f2(变压器不改变交流电的频率变压器不改变交流电的频率)图图6A.通过灯泡的交变电流的频率是通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB.变压器原、副线圈匝数之比为变压器原、副线圈匝数之比为101C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为矩
8、形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD.若若将将灯灯泡泡更更换换为为“12 V24 W”且且保保证证其其正正常常发发光光,需需要要增大矩形线圈的转速增大矩形线圈的转速参考答案参考答案B【拓展延伸】【拓展延伸】(1)在在【例例1】中中,若若将将变变压压器器的的副副线线圈圈接接入入一一只只“12 V24 W”的的灯泡灯泡,且保证其正常发光且保证其正常发光,则原线圈的输入功率为多少？则原线圈的输入功率为多少？(2)在在【例例1】中中若若将将灯灯泡泡更更换换为为耐耐压压值值为为12 V的的电电容容器器,能能否否正正常工作？常工作？解解析析(1)因因更更换换灯灯泡泡后后,灯灯泡泡仍仍能能正正常常发发
9、光光,消消耗耗的的电电功功率率为为24 W,根根据据理理想想变变压压器器规规律律P入入P出出,可可知知原原线线圈圈的的输输入入功功率率也也为为24 W。参考答案参考答案(1)24 W(2)不能正常工作不能正常工作【变式训练】【变式训练】1.(2015新课标全国卷新课标全国卷,16)一理想变压器的原、副线圈的匝数比一理想变压器的原、副线圈的匝数比为为31,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈原线圈一侧接在电压为一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上的正弦交流电源上,如图如图7所示。设副线圈所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为回路中电阻两端
10、的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为的比值为k,则则()图图7参考答案参考答案A考点二理想变压器的动态分析考点二理想变压器的动态分析常见的两种情况常见的两种情况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。情况和负载电阻不变的情况。【例例2】(多多选选)(2015天天津津理理综综,6)如如图图8所所示示,理理想想变变压压器器的的原原线线圈圈连连接接一一只只理理想想交交流流电电流流表表,副副线线圈圈匝匝数数可可以以通通过过滑滑动动触触头头Q来来调调节节,在在副副线线
11、圈圈两两端端连连接接了了定定值值电电阻阻R0和和滑滑动动变变阻阻器器R,P为为滑滑动动变变阻阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电的正弦交流电,则则()图图8A.保持保持Q的位置不动的位置不动,将将P向上滑动时向上滑动时,电流表读数变大电流表读数变大B.保持保持Q的位置不动的位置不动,将将P向上滑动时向上滑动时,电流表读数变小电流表读数变小C.保持保持P的位置不动的位置不动,将将Q向上滑动时向上滑动时,电流表读数变大电流表读数变大D.保持保持P的位置不动的位置不动,将将Q向上滑动时向上滑动时,电流表读数变小电流表读数变小参考答案参考答案BC方法提炼
12、方法提炼含有变压器的动态电路问题的解题思路：含有变压器的动态电路问题的解题思路：【变式训练】【变式训练】2.(多选多选)(2016江西南昌质检江西南昌质检)如图如图9所示的电路中所示的电路中,T为一降压式自耦为一降压式自耦调压变压器。开始时灯泡调压变压器。开始时灯泡L正常发光正常发光,现在电源电压现在电源电压U略降低略降低,为为使灯使灯L仍能正常发光仍能正常发光,可采用的措施是可采用的措施是()图图9A.将自耦调压变压器的滑片将自耦调压变压器的滑片P适当上滑适当上滑B.将自耦调压变压器的滑片将自耦调压变压器的滑片P适当下滑适当下滑C.适当增大滑动变阻器适当增大滑动变阻器R2的阻值的阻值D.适当
13、减小滑动变阻器适当减小滑动变阻器R2的阻值的阻值参考答案参考答案AC考点三远距离输电考点三远距离输电远距离输电问题的远距离输电问题的“三二二三二二”1.理清三个回路理清三个回路图图10回回路路1：发发电电机机回回路路。该该回回路路中中,通通过过线线圈圈1的的电电流流I1等等于于发发电电机机中中的的电电流流I机机；线线圈圈1两两端端的的电电压压U1等等于于发发电电机机的的路路端端电电压压U机机；线圈线圈1输入的电功率输入的电功率P1等于发电机输出的电功率等于发电机输出的电功率P机机。【例例3】(2015福福建建理理综综,15)图图11为为远远距距离离输输电电示示意意图图,两两变变压压器器均均为为
14、理理想想变变压压器器,升升压压变变压压器器T的的原原、副副线线圈圈匝匝数数分分别别为为n1、n2,在在T的的原原线线圈圈两两端端接接入入一一电电压压uUmsin t的的交交流流电电源源,若若输输送送电电功功率率为为P,输输电电线线的的总总电电阻阻为为2r,不不考考虑虑其其它它因因素素的的影影响响,则则输输电电线线上损失的电功率为上损失的电功率为()图图11参考答案参考答案C【变式训练】【变式训练】3.远远距距离离输输电电的的原原理理图图如如图图12所所示示,升升压压变变压压器器原原、副副线线圈圈的的匝匝数数分分别别为为n1、n2,电电压压分分别别为为U1、U2,电电流流分分别别为为I1、I2,
15、输输电电线线上上的的电阻为电阻为R。变压器为理想变压器。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是则下列关系式中正确的是()图图12参考答案参考答案D图图13A.电流频率为电流频率为100 Hz B. 的读数为的读数为24 VC. 的读数为的读数为0.5 A D.变压器输入功率为变压器输入功率为6 W参考答案参考答案D2.(2015广广东东理理综综,15)如如图图14为为气气流流加加热热装装置置的的示示意意图图,使使用用电电阻阻丝丝加加热热导导气气管管,视视变变压压器器为为理理想想变变压压器器,原原线线圈圈接接入入电电压压有有效效值值恒恒定定的的交交流流电电并并保保持持匝匝数数不不变变,调调节
16、节触触头头P,使使输输出出电电压压有有效效值值由由220 V降至降至110 V,调节前后调节前后()图图14A.副线圈中的电流比为副线圈中的电流比为12B.副线圈输出功率比为副线圈输出功率比为21C.副线圈的接入匝数比为副线圈的接入匝数比为21D.原线圈输入功率比为原线圈输入功率比为12参考答案参考答案C3.(2015安安徽徽理理综综,16)如如图图15所所示示电电路路中中,变变压压器器为为理理想想变变压压器器,a、b接接在在电电压压有有效效值值不不变变的的交交流流电电源源两两端端,R0为为定定值值电电阻阻,R为为滑滑动动变变阻阻器器。现现将将变变阻阻器器的的滑滑片片从从一一个个位位置置滑滑动动到到另另一一位位置置,观观察察到到电电流流表表A1的的示示数数增增大大了了0.2 A,电电流流表表A2的的示示数数增增大大了了0.8 A,则则下下列列说法正确的是说法正确的是()图图15A.电压表电压表V1示数增大示数增大B.电压表电压表V2、V3示数均增大示数均增大C.该变压器起升压作用该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿变阻器滑片是沿cd的方向滑动的方向滑动参考答案参考答案D图图16A.电流
