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时间:2020-07-07
《高考物理大一轮复习 第十章 第二节 变压器 远距离输电教学讲义.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二节 变压器 远距离输电一、变压器原理1.工作原理:电磁感应的互感现象.2.理想变压器的基本关系式(1)功率关系:P入=P出.(2)电压关系:=,若n1>n2,为降压变压器;若n12、为U1∶U2B.该变压器输入功率与输出功率之比为U2∶U1C.通过负载电阻R的电流I2=D.通过初级线圈的电流I1=答案:CD二、远距离输电1.输电线路(如图所示)2.输送电流(1)I=.(2)I=.3.电压损失(1)ΔU=U-U′.(2)ΔU=IR.4.功率损失(1)ΔP=P-P′.(2)ΔP=I2R=2R=. 2.(单选)中国已投产运行的1000kV特高压输电,是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000kV特高压输电,不考虑其他因素的影响.则( 3、 )A.送电电流变为原来的2倍B.输电线上降落的电压将变为原来的2倍C.输电线上降落的电压将变为原来的D.输电线上损耗的电功率将变为原来的答案:C考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用1.基本关系(1)P入=P出,(有多个副线圈时,P1=P2+P3+……)(2)=,有多个副线圈时,仍然成立.(3)=,电流与匝数成反比(只适合一个副线圈)n1I1=n2I2+n3I3+……(多个副线圈)(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量变化率也相同,频率也就相同.2.制约关系(1)电压:副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定.(2)功率:原线圈4、的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定.(3)电流:原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定. (多选)(2014·高考山东卷)如图,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A.以下判断正确的是( )A.变压器输入功率为484WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2AD.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3[思路点拨] 根据变压器的变压规律=,变流规律=,正弦交变电流有效值和5、峰值的关系I=,功率公式P=IU和理想变压器的特点P1=P2解决问题.[解析] 变压器的输入功率P1=P2=I2U2=2.2×60W=132W,选项A错误;由=得===,选项D正确;由=得I1=I2=×2.2A=0.6A,选项B正确;根据I=得副线圈上的电流的最大值I2m=I2=2.2A,选项C错误.[答案] BD[总结提升] 关于理想变压器的四点说明:(1)变压器不能改变直流电压.(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率.(3)理想变压器本身不消耗能量.(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值.6、 1.(单选)(2015·宁夏银川模拟)如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=10Ω.图乙是R两端电压u随时间变化的图象,Um=10V.则下列说法中正确的是( )A.交变电流的频率是50HzB.电流表A的读数为AC.电压表V的读数为10VD.变压器的输入功率为10W解析:选D.由题意可知交流电的频率f==Hz=50Hz,所以A错;依据=,I2=可知,电流表A的读数I1=A,所以B错;电压表V测R两端电压,则其读数为U2=10V,所以C错;变7、压器的输出功率决定输入功率,则P出==10W,所以P入=10W,D正确.考点二 理想变压器的动态分析[学生用书P200]1.匝数比不变的情况(如图所示)(1)U1不变,根据=可以得出不论负载电阻R如何变化,U2不变.(2)当负载电阻发生变化时,I2变化,根据=可以判断I1的变化情况.(3)I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以判断P1的变化.2.负载电阻不变的情况(如图所示)(1)U1不变,发生变化,U2变化.(2)R不变,U2变化,I2发生变化.(3)根据P2=和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化.8、 (单选)(2015·潍坊联考)如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表为理想电表,Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电,则( )
2、为U1∶U2B.该变压器输入功率与输出功率之比为U2∶U1C.通过负载电阻R的电流I2=D.通过初级线圈的电流I1=答案:CD二、远距离输电1.输电线路(如图所示)2.输送电流(1)I=.(2)I=.3.电压损失(1)ΔU=U-U′.(2)ΔU=IR.4.功率损失(1)ΔP=P-P′.(2)ΔP=I2R=2R=. 2.(单选)中国已投产运行的1000kV特高压输电,是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000kV特高压输电,不考虑其他因素的影响.则(
3、 )A.送电电流变为原来的2倍B.输电线上降落的电压将变为原来的2倍C.输电线上降落的电压将变为原来的D.输电线上损耗的电功率将变为原来的答案:C考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用1.基本关系(1)P入=P出,(有多个副线圈时,P1=P2+P3+……)(2)=,有多个副线圈时,仍然成立.(3)=,电流与匝数成反比(只适合一个副线圈)n1I1=n2I2+n3I3+……(多个副线圈)(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量变化率也相同,频率也就相同.2.制约关系(1)电压:副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定.(2)功率:原线圈
4、的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定.(3)电流:原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定. (多选)(2014·高考山东卷)如图,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A.以下判断正确的是( )A.变压器输入功率为484WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2AD.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3[思路点拨] 根据变压器的变压规律=,变流规律=,正弦交变电流有效值和
5、峰值的关系I=,功率公式P=IU和理想变压器的特点P1=P2解决问题.[解析] 变压器的输入功率P1=P2=I2U2=2.2×60W=132W,选项A错误;由=得===,选项D正确;由=得I1=I2=×2.2A=0.6A,选项B正确;根据I=得副线圈上的电流的最大值I2m=I2=2.2A,选项C错误.[答案] BD[总结提升] 关于理想变压器的四点说明:(1)变压器不能改变直流电压.(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率.(3)理想变压器本身不消耗能量.(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值.
6、 1.(单选)(2015·宁夏银川模拟)如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=10Ω.图乙是R两端电压u随时间变化的图象,Um=10V.则下列说法中正确的是( )A.交变电流的频率是50HzB.电流表A的读数为AC.电压表V的读数为10VD.变压器的输入功率为10W解析:选D.由题意可知交流电的频率f==Hz=50Hz,所以A错;依据=,I2=可知,电流表A的读数I1=A,所以B错;电压表V测R两端电压,则其读数为U2=10V,所以C错;变
7、压器的输出功率决定输入功率,则P出==10W,所以P入=10W,D正确.考点二 理想变压器的动态分析[学生用书P200]1.匝数比不变的情况(如图所示)(1)U1不变,根据=可以得出不论负载电阻R如何变化,U2不变.(2)当负载电阻发生变化时,I2变化,根据=可以判断I1的变化情况.(3)I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以判断P1的变化.2.负载电阻不变的情况(如图所示)(1)U1不变,发生变化,U2变化.(2)R不变,U2变化,I2发生变化.(3)根据P2=和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化.
8、 (单选)(2015·潍坊联考)如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表为理想电表,Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电,则( )
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