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1、变压器 - 远距离输电一、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 。2U1U2(2)电压关系： n1 n2 。U1U2U3有多个副线圈时 。(3)电流关系：只有一个副线圈时I 1 n2I 2n1。由 P 入 P 出及 PUI 推出有多个副线圈时，U1I 1U2I 2U3I 3UnI n。4几种常用的变压器(1)自耦变压器 调压变压器(2)互感器电压互感器：用来把高电压变成低电压
2、。电流互感器：用来把大电流变成小电流。二、远距离输电1输电过程 (如图 2 所示 )3图 22输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为 QI 2Rt。3电压损失(1) UUU； (2) UIR4功率损失(1) PP P；(2)2P 2RPI R U5输送电流(1)I P；(2)IUUR。U高频考点一理想变压器基本关系的应用例 1一理想变压器的原、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 2 所示设副线圈回路中电4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 ()1AU6
3、6 V，k9BU221V，k911CU66 V，k3DU22 V， k3【变式探究】用 220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电， 变压器输出电压是 110 V，通过负载的电流图象如图 3 所示，则 ()A变压器输入功率约为3.9 WB输出电压的最大值是110 VC变压器原、副线圈匝数比是12D负载电流的函数表达式i0.05sin (100 t 5 2) A【举一反三】如图，理想变压器原、副线圈匝数比 n1n221， 和 均为理想电表，灯泡电阻 RL 6 ， AB 端电压 u1 12 2sin 100t(V) 下列说法正确的是 ()A.电流频率为 100 Hz B. 的读数为 24
4、VC. 的读数为 0.5 A D.变压器输入功率为6W【变式探究】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 1 900 匝，原线圈为 1 100 匝，接在有6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 2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为 I 1，负载两端电压的有效值为 U2，且变压器是理想的，则 U2 和 I 1 分别约为()A380 V 和 5.3 A B380 V 和 9.1 AC240 V 和 5.3 A D240 V 和 9.1 A【方法规律
5、】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、I 1、 I 2 均为有效值7高频考点二理想变压器的动态分析例 2如图 9 所示电路中，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 V 2、V3 示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器
6、滑片是沿cd 的方向滑动【变式探究】 (多选 )如图 10 所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表， 副线圈匝数可以通过滑动触头 Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻 R0 和滑动变阻器 R，P 为滑动8变阻器的滑动触头在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则 ()A保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表读数变大B保持 Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变小C保持 P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变大D保持 P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变小【举一反三】 (多选 )如图，一理想变压器原、 副线圈的匝数分别为 n1、n2.原线圈通过一理想电流
7、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 假设该二极管的正向电阻为零， 反向电阻为无穷大， 用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为9Uab 和 Ucd，则 ()AUabUcdn1n2B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，cd 间的电压 Ucd越大D将二极管短路，电流表的读数加倍【变式探究】图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为41，原线圈接图乙所示的正弦交流电图甲中Rt 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1 为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表则下列说法正确的是()图 12A图乙所示电压的瞬时值表达式为u1051
8、sin 50 t VB变压器原、副线圈中的电流之比为14C变压器输入、输出功率之比为14DRt 处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大高频考点三远距离输电问题例 3(多选 )在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么 ()A输电线路上损失的电压与输送电流成正比B输送电压越高，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D输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比11【变式探究】 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则 ()A用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是500VC输电线上的电流
9、只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【举一反三】 (多选 )一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为 4 000 V，经变压器 T1 升压后向远方输电输电线路总电阻为R1 k.到目12的地经变压器T2 降压，负载为多个正常发光的灯泡 (220 V、60 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()AT1 原、副线圈电流分别为103A和20A2 原、副线圈电压分别为 1.8 105V和B T220 VCT1 和 T2 的变压比分别为 150 和 401D有 6104 盏灯泡 (220 V、60 W)正常发光1【2016全国卷】一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 R1、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13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()A2B3C4D52【2016全国卷】如图所示，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，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()A 原、副线圈匝数比为
