高三物理一轮复习 第10章 第2节 理想变压器 远距离输电课件 新人教版

第第2节节理想变压器理想变压器 远距离输电远距离输电考点考点1：理想变压器的原理与规律：理想变压器的原理与规律图1021【例1】如图1021所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝，交流电源的电压U1=220 sin120tV，电阻R=45，电压表、电流表均为理想电表，则()A交流电的频率为50HzB. 的示数约为0.13AC. 的示数约为1.1AD. 的示数为36V2切入点：变压器的输出功率决定输入功率，且变压器不会改变电流的周期和频率11222120260HzA220V.36V36VDfUnUUn由交流电源的电压表达式知：，即此交流电的频率为，选项 错 由交流电源的电压表达式知：此交流电的有效值为由变压器原副线圈电压关系得：，即电压表读数【解为， 选析】项正确答案：BD点评：变压器的输出功率决定输入功率，且变压器不会改变电流的周期和频率222121210.8AC0.13ABUIRInIIn 由副线圈回路得：， 选项错 由变压器原副线圈电流关系得：， 选项正确考点考点2：变压器的动态分析：变压器的动态分析【例2】一理想变压器原、副线圈的匝数比为10 1，原线圈输入电压的变化规律如图1022甲所示，副线圈所接电路如图1022乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是()A副线圈输出电压的频率为50HzB副线圈输出电压的有效值为31VCP向右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输出功率增加图102221221 1222112222 10 s50Hz311AV220V2220V22VB10CDTfIUnU IU IIUnUPPR从甲图读出周期，频率，项正确；原线圈输入电压的有效值为，所以副线圈输出电压的有效值为， 项【解析错误；根据，所以，不变， 项错误；变压器的输出功率， 向右移动时，电阻变小，变压器的输出功率增加，】项正确答案： AD点评：这类问题主要是通过改变原副线圈的匝数或改变用电器的阻值来设置动态的，处理这类问题时，首先要分清变量和不变量，再根据理想变压器中电压、电流、功率的制约和与匝数的关系解答考点考点3：互感器：互感器【例3】在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是()【解析】电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中答案： A点评：互感器是按比例变换电压或电流的设备，互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A，均指额定值)，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化，互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全题型：输电线路的分析和计算题型：输电线路的分析和计算【例4】交流发电机的路端电压是220V，输出功率是55kW，输电线电阻0.4，问： (1)如果不用变压器，导线上损失的电功率和电压各是多少？ (2)如果用变压器先将电压升高到2200V，在输出功率不变的情况下，输电导线上损失的电功率和电压又各是多少？222PI RUPUUR损线提高输电电压可以减小输电电流，从而减少输电线上的功率损失和电压损失；输电电压和输电线上的电压损失是两个不同的量；计算导线上损失的电功率，应根据公式，不能用计算，如果要用，则切入点改为：即可 22322.155 10A250A220 250A2500.4W25kW PI RUIRIPIUIIPI RUI R损损输输输线输线线线线线导线上损失的电功率和电压的计算，应根据公式和在输电线电阻已知的情况下，求得电流 ，即可求出导线上损失的电功率和电压 如果不用变压器，发电机的【解析】输出电流 因为，所以导线的热损耗功率为导线上损失的电压250 0.4V100V线点评：输电线路的分析和计算(1)要明确几个物理量：电源的输出电压U，电源的输出功率P；输电导线上损失电压U损，输电导线上损失功率P损；用户得到的电压U，用户得到的功率P. 3255 10A25A22000.25kW10V.PIUPU输输输线线若采用升压变压器，变压器输出电流为同理可得：， 2222()()QI RtLRLsSPI RPRPUU损线损线输电线路上的电能损失，故减小输电线路上的电能损失的办法是：减小输电导线的电阻，可减小导线长度 、减小电阻率 铜和铝 、增大导线的横截面积 ；减小输电导线中的电流，提高输出电压，因为，与输出电压 的平方成反比1.(2011全国)如图1023，一理想变压器原副线圈的匝数比为1 2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )A110 V0.2 AB110 V0.05 AC110 2V0.2 AD110 2V0.2 2AUIUIUIUI，图1023A112121211220 V110 V22 W0.2 AAnUUPPInPU由灯泡正常发光可知副线圈两端电压为，根据变压比规律可得：原线圈两【解析】端电压，由，可得，选项 正确2.(2011山东)为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图1024甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图1024乙所示以下正确的是( ) 图1024答案：BD22A190 2sin(50) VB190 2sin(100) VC220 VD220 VututPP为使用户电压稳定在，应将 适当下移为使用户电压稳定在，应将 适当上移112220.02 s100 rad /sBA190 V220 VCDTTUnUnP由图象可知，对 错；电压的有效值为，根据可知，要使输出电压增加到有效值，需要使原线圈匝数减小，应将 适当上【解析移， 错】对3.(2010浙江)某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3106kW.现用500kV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2105AB输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108kWD输电线上损失的功率为P=U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻BC63333326221123 1010A6 10 A500 106 102.5A15 10 V 5kV3 10()2.5W9 10 W5 BPIUPIUUIrUPPI rrU 由得输电线上输送的电流， 由得输电线路上的电压损失若用电压输电，输电线上【解析损失的功率为选项】正确4.(2011广东揭阳一模)如图1025所示，M为理想变压器，电源电压不变当变阻器滑片P向上移动时，读数发生变化的电表是( )AA1 BA2CV1 DV2图1025AB5.(2011绵阳一模)某小型水电站的发电机输出电压为220V，若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1和n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3和n4，都是理想变压器，要使额定电压为220V的用电器正常工作，则( )A输电线上的电流I=P0/UBn2/n1越大，输电线上损失的功率越大C升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压AC6.(2011南宁二中二模)如图1026所示，理想变压器原线圈输入交流i=Imsint，副线圈接有一电流表和负载电阻R，电流表的示数为0.10A.在t=T/4时(T为交流的周期)，原线圈中的电流瞬时值为0.03A.变压器的原、副线圈的匝数比为( )A10 3B 310 2C 310D 10 2 3 图1026D2112210.030.1AA210 2.3IInInI由题可知，解】，【析，故