2019版高考物理总复习 第十一章 交变电流传感器 基础课2 变压器 远距离输电课件.ppt

基础课2变压器远距离输电 理想变压器 1 构造和原理 1 构造 如图1所示 变压器是由和绕在铁芯上的组成的 知识排查 闭合铁芯 2 原理 电磁感应的互感现象 图1 两个线圈 2 基本关系式 P入 P出 U2I2 U3I3 UnIn 远距离输电 图2 U2 U3 I2R线 P损 U 答案C 小题速练 1 人教版选修3 2 P44 T2改编 有些机床为了安全 照明电灯用的电压是36V 这个电压是把380V的电压降压后得到的 如果变压器的原线圈是1140匝 副线圈是 A 1081匝B 1800匝C 108匝D 8010匝 2 多选 如图3所示是通过变压器给用户供电的示意图 变压器的输入电压是电网电压 基本稳定 输出电压通过输电线输送给用户 输电线的电阻用R0表示 用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻 当变阻器的滑动触头P向上移动时 以下说法正确的是 图3 A 相当于增加用电器的个数B V1的示数随V2示数的增大而增大C A1的示数随A2示数的减小而减小D 变压器的输入功率减小解析当变阻器的滑动触头P向上移动时 用电器的总电阻增大 相当于并联的用电器数目减少 故选项A错误 D正确 同时变压器的输入功率减小 由于电网电压u不变 所以两个电压表的示数不变 故选项B错误 由于变压器的输出功率决定输入功率 所以A1的示数随A2示数的减小而减小 故选项C正确 答案CD 3 人教版选修3 2 P50 T3改编 从发电站输出的功率为220kW 输电线的总电阻为0 05 用110V和11kV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 100 1B 1 100C 1 10D 10 1 答案A 理想变压器基本关系的应用 1 理想变压器的制约关系 2 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 1 2016 江苏单科 4 一自耦变压器如图4所示 环形铁芯上只绕有一个线圈 将其接在a b间作为原线圈 通过滑动触头取该线圈的一部分 接在c d间作为副线圈 在a b间输入电压为U1的交变电流时 c d间的输出电压为U2 在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中 图4 A U2 U1 U2降低B U2 U1 U2升高C U2 U1 U2降低D U2 U1 U2升高 答案C 2 在变电站里 经常要用交流电表监测电网上的强电流 所用的器材叫电流互感器 如图所示 能正确反映其工作原理的是 答案A 图5 答案B 4 2018 天津和平质量调查 如图6甲所示电路中 L1 L2 L3为三只 6V3W 的灯泡 变压器为理想变压器 各电表均为理想电表 当ab端接如图乙所示的交变电压时 三只灯泡均正常发光 下列说法正确的是 A 变压器原副线圈的匝数比为1 2B 副线圈两端输出的交流电频率为50HzC 电流表的示数为0 5AD 电压表的示数为18V 图6 答案B 理想变压器的动态分析 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 匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况 A 副线圈交变电流的频率是100HzB 电压表的示数为4VC 滑动变阻器两端的电压先变大后变小D 电流表的示数变大 图7 答案BD 2 2018 山东济宁一模 如图8所示 理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压稳定的正弦式交流电源相连 副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连 开始时开关S处于断开状态 当S闭合后 所有灯泡都能发光 下列说法正确的是 A 灯泡L1变亮B 灯泡L2变亮C 原线圈两端电压不变D 副线圈两端电压变大 图8 答案A 3 多选 如图9所示 发电机中线圈的匝数为N 面积为S 做匀速圆周运动的角速度为 匀强磁场的磁感应强度为B 电流表和电压表为理想电表 定值电阻的阻值为R 其余电阻均不计 当变压器副线圈上的滑片P在图示位置时 变压器的匝数比n1 n2 1 2 开始时发电机线圈与磁场垂直 下列判断正确的是 图9 答案BC 4 2018 广东东莞市联考 多选 如图10所示 电源输出电压不变 要使电路中电流表示数变大 可采用的方法有 A 将R上的滑片向上移动B 将R上的滑片向下移动C 将开关S掷向1D 将开关S掷向2 图10 解析输入的电压和匝数比不变 输出的电压也不变 当滑片向上移动时 副线圈所在电路的电阻变小 所以电流要增加 电流表示数增大 故选项A正确 当滑片向下移动时 副线圈所在电路的电阻变大 所以电流要变小 故选项B错误 将开关S掷向1 原线圈的匝数变大 由电压与匝数成正比可得 副线圈的输出电压要减小 副线圈所在电路的电阻不变 所以电流要减小 故选项C错误 将开关S掷向2时 原线圈的匝数减小 副线圈的输出电压要变大 副线圈所在电路的电阻不变 所以电流要增大 故选项D正确 答案AD 变压器与电路动态分析相结合问题的分析方法 1 分清不变量和变量 2 弄清理想变压器中电压 电流 功率之间的联系和相互制约关系 3 利用闭合电路欧姆定律 串并联电路特点进行分析判定 远距离输电问题的 三二一 1 理清三个回路 远距离输电问题 1 一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电 如图11所示 发电机到安置区的距离是400m 输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线 该型号导线单位长度的电阻为2 5 10 4 安置区家用电器的总功率为44kW 当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时 图11 A 输电线路中的电流为20AB 发电机的实际输出电压为300VC 在输电线路上损失的电功率为8kWD 如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流 则其输出电压最大值是300V 答案C 2 2018 湖北黄冈中学模拟 多选 如图12所示 为了减少输电线路中的电力损失 发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送 再经过变电所将高压变为低压 某变电所将电压u0 11000sin100 t V 的交流电降为220V供居民小区用电 则该变电所变压器 图12 A 原 副线圈匝数比为50 1B 原线圈中电流的频率是50HzC 原线圈的导线比副线圈的要粗D 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 答案AB 3 2018 湖南株洲一模 多选 某同学在实验室中研究远距离输电 由于输电线太长 他将每100米导线卷成一卷 共卷成8卷来代替输电线路 忽略输电线路的自感作用 第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连 测得输电线上损失的功率为P1 第二次采用如图13所示的电路输电 其中理想变压器T1与电源相连 其原 副线圈的匝数比为n1 n2 理想变压器T2与用电器相连 测得输电线上损失的功率为P2 下列说法正确的是 图13 答案BC 理想变压器基本规律的应用 题源 人教版选修3 2 P44 T3 当变压器一个线圈的匝数已知时 可以用下面的方法测量其他线圈的匝数 把被测线圈作为原线圈 用匝数已知的线圈作为副线圈 通入交流 测出两线圈的电压 就可以求出被测线圈的匝数 已知副线圈有400匝 把原线圈接到220V的线路中 测得副线圈的电压是55V 求原线圈的匝数 拓展1 2015 江苏单科 1 一电器中的变压器可视为理想变压器 它将220V交变电流改变为110V 已知变压器原线圈匝数为800 则副线圈匝数为 A 200B 400C 1600D 3200 答案B 拓展2如图14所示 理想变压器原线圈的匝数为n1 副线圈的匝数为n2 原线圈的两端a b接正弦交流电源时 电压表的示数为220V 电流表的示数为0 20A 已知负载电阻R 44 则下列判断正确的是 A 原线圈和副线圈的匝数比为2 1B 原线圈和副线圈的匝数比为5 1C 电流表的示数为0 1AD 电流表的示数为0 4A答案B 图14 拓展3 2016 全国卷 19 多选 如图15 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9 1B 原 副线圈匝数比为1 9C 此时a和b的电功率之比为9 1D 此时a和b的电功率之比为1 9 图15 答案AD 拓展4 2016 全国卷 16 一含有理想变压器的电路如图16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为正弦交流电源 输出电压的有效值恒定 当开关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 A 2B 3C 4D 5 图16 答案B 甲乙