物理第十一章 交变电流 第2节 理想变压器 电能的输送 新人教版

第2节理想变压器电能的输送-2-知识梳理考点自诊1.理想变压器(1)构造:如图所示,变压器是由 闭合铁芯和绕在铁芯上的 两个线圈组成的。原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫 初级线圈。副线圈:与 负载连接的线圈,也叫 次级线圈。(2)原理:利用电磁感应的 互感现象。(3)基本关系式功率关系: P入=P出;有多个副线圈时,n1I1=n2I2+n3I3+nnIn。-3-知识梳理考点自诊(4)常用的变压器自耦变压器调压变压器。-4-知识梳理考点自诊2.远距离输电(1)输电过程如图所示(2)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Q= I2Rt。(3)电压损失U=U-U;U= IR。(4)功率损失-5-知识梳理考点自诊1.(多选)如图所示,原、副线圈匝数比为21的理想变压器正常工作时 ()A.原、副线圈磁通量之比为21B.原、副线圈电流之比为12C.输入功率和输出功率之比为11D.原、副线圈磁通量变化率之比为11 答案解析解析关闭 答案解析关闭-6-知识梳理考点自诊2.(多选)理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2=101,原线圈两端接交流电源,则()A.原、副线圈中电流频率之比f1f2=101B.原、副线圈两端电压之比为U1U2=101C.原、副线圈内电流之比I1I2=110D.变压器输入和输出功率之比P1P2=101 答案解析解析关闭 答案解析关闭-7-知识梳理考点自诊3.远距离输电时,在输送电功率不变的条件下()A.只有增大导线的电阻,才能减小电流,提高输电效率B.提高输电电压,能减小电流,提高输电效率C.提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗D.提高输电电压势必增大输电导线上的电流 答案解析解析关闭在输出功率一定时,由P=UI知,当U增大时,I减小,输电导线损耗的功率P损=I2R将变小;当输电线上的电阻减小时,输电线损耗的功率P损=I2R将变小,提高输电效率,所以A、C、D错误,B正确。 答案解析关闭B-8-知识梳理考点自诊4.(2017河南顶级名校摸底)如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=115。原线圈与正弦式交流电源连接,输入电压u=220sin100tV。副线圈接入电阻的阻值R=100。则()A.通过电阻的电流是2AB.交变电流的频率是100HzC.与电阻并联的电压表的示数是100VD.变压器的输入功率是484W 答案解析解析关闭 答案解析关闭-9-知识梳理考点自诊5.下图为远距离输电的电路原理图,下列判断正确的是 ()A.U1U2B.U2=U3C.I4I2 答案解析解析关闭在远距离输电的过程中,第一级为升压过程,故U1I2,A错误,D正确;由部分电路欧姆定律可得U3=U2-I2R线,B错误;由于第二级为降压过程,故U3U4,由U3I2=U4I4,可知I2U1,U2降低B.U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低D.U2U1,U2升高 答案解析解析关闭 答案解析关闭-37-模型建立典例示范变式训练命题分析深层理解命题意图:本题主要考查变压器的相关知识,意在考查学生对自耦变压器结构的理解以及应用理想变压器的规律分析问题的能力。分析时要分清原线圈与副线圈及滑动触头从M点顺时针旋转至N点过程中原线圈与副线圈匝数的变化,难度适中。总结提升本题属于自耦变压器,自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,根据基本的规律分析即可。考生在平时复习时要熟悉各类基本模型特点,深刻理解对应的物理规律,方能在高考时胜人一筹。-38-模型建立典例示范变式训练1.(2017江苏宿迁沭阳中学期末)如图所示,电压互感器、电流互感器可看成理想变压器,已知电压互感器原、副线圈匝数比是10001,电流互感器原、副线圈匝数比是1200,电压表读数是200V,电流表读数是1.5A,则交流电路输送电能的功率是()A.3102WB.6104WC.3105WD.6107W 答案解析解析关闭由题图可知,V表是电压表,A表是电流表。电压互感器原、副线圈匝数比为10001,而电流互感器原、副线圈匝数比为1200,由电压表的示数为200V,得原线圈的电压为200000V,由电流表的示数为1.5A,得原线圈的电流为300A,所以电路输送功率是6107W。D正确。 答案解析关闭D-39-模型建立典例示范变式训练2.(多选)(2017江苏四市联考)如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个互感器,原、副线圈的匝数比分别为1001和1100,图中a、b表示电压表或电流表,已知电压表的示数为22V,电流表的示数为1A,则()A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是220kWD.输电线路总电阻为22 答案解析解析关闭 答案解析关闭-40-模型建立典例示范变式训练3.如图所示,在两种情况下灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,变压器匝数比为n1n2=31,则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为() 答案解析解析关闭 答案解析关闭