2015届高考物理一轮复习专题课件：13 专题2 变压器《电能的输送》.ppt

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1、专题二　变压器　电能的输送知识自主·梳理一、变压器的构造、原理和基本公式1．构造和原理(如右图)(1)主要构造：由、和组成．(2)工作原理：电磁感应现象原线圈副线圈闭合铁芯互感2．基本关系式(1)电压关系：，若n1>n2，为变压器．若n1

2、．(2)变压器只能改变交流电的电压和电流，不能改变交流电的频率和功率．二、远距离输电1．功率损失及减小损失的方法(1)设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失ΔP＝.(2)减小功率损失的方法：①减小输电线的电阻：选择小的材料，增大导线的．②提高输电电压：在输出功率一定的条件下，提高输电电压，减小，从而减小输电线上的．2．电压损失：ΔU＝，减小功率损失和电压损失，都要求提高，减小．I2R电阻率横截面积输电电流电能损失IR输电电压输电电流♦重点辨析(1)减小输电线电阻，需增加导线横截面积，而且效果不好．(2)利用变压器提高输

3、电电压，采用高压输电，对于减小功率损失和电压损失效果很好，所以是经常采用的方法．方法规律·归纳一、理想变压器原、副线圈基本量的关系1．基本关系理想条件(1)没有能量损失(2)没有磁通量损失基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，公式：U1/U2＝n1/n2，与负载、副线圈的个数无关电流关系(1)只有一个副线圈时：I1/I2＝n2/n1(2)有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn频率关系f1

4、＝f2(变压器不改变交流电的频率)2.相互制约关系(1)输入电压U1决定输出电压U2.(2)输出功率P2决定输入功率P1.(3)输出电流I2决定输入电流I1.♦特别提醒变压器动态变化问题需注意以下两点：(1)抓住变量与不变量原线圈的端电压U1是不变的，其值由电源决定，与n1、n2无关．当滑片静止不动时，负载电阻不变．(2)搞清各物理量之间的相互制约关系U2由U1和匝数比决定；I1由I2和匝数比决定；P1由P2决定．一、远距离高压输电问题分析1．输电线路(如下图)2．分析顺序(1)可以按“发电机→升压变压器→输电线→降压变压器

5、→用电器”分析(2)也可以从“用电器”到“发电机”的顺序分析．4．解题步骤(1)画出输电线路图，将已知量和未知量标在图中相应位置；(2)以升压变压器和降压变压器原、副线圈为参考将输电线路划分为几个独立回路；(3)根据串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式等确定各部分回路电学量之间的关系；(4)根据升压、降压原、副线圈的电压、电流关系和功率关系列式求解.真题典例·探究题型1变压器动态分析问题【例1】如右图所示为一理想变压器，S为双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流，则()A．保

6、持U1及P的位置不变，S由a接到b时，I1增大B．保持U1及P的位置不变，S由b接到a时，R消耗的功率减小C．保持U1不变，S接在a处，使P上滑时，I1增大D．保持P的位置不变，S接在a处，当U1增大时，I1增大【答案】ABD【方法归纳】关于理想变压器的动态分析问题大致有两种情况：①负载电阻不变，原副线圈的电压U1、U2，电流I1、I2，功率P1、P2随匝数比变化而变化的情况；②匝数比不变，上述各量随负载电阻的变化而变化的情况．无论哪种情况，处理此类问题的关键都是要分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制

7、约关系(即“谁决定谁”)——U2由U1和匝数比决定：I2由U2和P2决定；I1由I2和匝数比决定．【备选例题1】(2009·江苏单科)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin100πtV．氖泡在两端电压达到100V时开始发光．下列说法中正确的有()A.开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB.开关接通后，电压表的示数为100VC.开关断开后，电压表的示数变大D.开关断开后，变压器的输出功率不变【答案】AB题型2变压器原理的拓展应用【例2】如右图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶

8、n2∶n3＝44∶3∶1，原线圈两端输入电压U1＝220V，在变压器输出端如何连接可使“20V,10W”灯泡L1正常发光？如何连接可使“10V,5W”灯泡L2正常发光？通过计算，分别画出连接图．(4)如何连接可使“10V,5W”灯泡L2正常发光？答如图所示．【答案】见解析图♦思维拓展上例中