2020届高考物理总复习第十一单元交变电流传感器课时2变压器远距离输电教师用书（含解析）

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1、课时2　变压器　远距离输电　　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。①原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫作初级线圈。②副线圈:与负载连接的线圈,也叫作次级线圈。(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。②电压关系:只有一个副线圈时,U1n1=U2n2。有多个副线圈时,U1n1=U2n2=U3n3=…。③电流关系:只有一个副线圈时,I1I2=n2n1。由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+…。　　2.远距离输电(1)输电过程(如图所示)

2、1.(2018湖北黄冈中学入学考试)关于理想变压器,下列说法正确的是(　　)。A.变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用B.变压器不但能改变交变电流的电压,还能改变交变电流的频率C.正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压D.变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小答案　A2.(2018湖南宁远一中检测)(多选)图甲是远距离输电线路的示意图,图乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则(　　)。A.发电机输出交流电的电压有效值是500VB.用户用电器上交流电的频率是50HzC.输电线中的电流只由降压变压器原

3、、副线圈的匝数比决定D.保持升压变压器原线圈匝数不变,增加副线圈匝数,可减少输电线上损失的功率答案　BD　　(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Q=I2Rt。(3)电压损失①ΔU=U-U'。②ΔU=IR。(4)功率损失①ΔP=P-P'。②ΔP=I2R=PU2R。(5)输送电流①I=PU。②I=U-U'R。3.(2018浙江金华一中模拟)(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200V,输电线的总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压

4、器均为理想变压器),要使额定电压为220V的用电器正常工作,则(　　)。A.n2n1>n3n4B.n2n1

5、得P损=PU2R,由此可知输送功率一定的前提下,输电线损失的功率与输送电压的平方成反比,则输电电压应变为原来的2倍,即440kV,C项正确。答案　C2.(2018天津卷,4)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表、理想交流电压表的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的12,则(　　)。A.R消耗的功率变为12PB.电压表的读数变为12UC.电流表的读数变为2ID.通过R的交变电流频率不变解析　转速变为原来的12,根据ω=2πn可知角速度

6、变为原来的12,根据Em=nBSω可知发电机产生的最大电动势变为原来的12,根据U=Um2可知发电机输出电压有效值变为原来的12,即原线圈输出电压变为原来的12,根据n1n2=U1U2可知副线圈的输入电压变为原来的12,即电压表示数变为原来的12,根据P=U2R可知R消耗的功率变为原来的14,A项错误,B项正确;副线圈中的电流I2=12UR变为原来的12,根据n1n2=I2I1可知原线圈中的电流也变为原来的12,C项错误;转速减小为原来的12,则频率变为原来的12,D项错误。答案　B见《自学听讲》P204一理想变压器的应用　　1.一般解题思路(

7、1)分析题干条件,找出不变量和变量。(2)利用原、副线圈之间的功率关系确定原、副线圈中的电流。(3)根据电磁感应原理,分析电压、电流与原、副线圈匝数比之间的关系。2.解决变压器问题的三种切入法:(1)电压切入法:变压器原、副线圈的电压之比U1U2=n1n2;当变压器有多个副线圈时,U1n1=U2n2=U3n3=…。(2)功率切入法:理想变压器的输入、输出功率满足P入=P出,当变压器有多个副线圈时,P1=P2+P3+…。(3)电流切入法:由I=PU知,对只有一个副线圈的变压器有I1I2=n2n1。当变压器有多个副线圈时,有n1I1=n2I2+n3

8、I3+…。例1　如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1∶10,原线圈通以交变电流后,理想电压表的示数为22V,理想电流表的示数为5A,副线圈串联了电