变压器 电能输送

第2讲变压器电能的输送理想变压器Ⅰ(考纲要求)

【思维驱动】

一输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图10-2-1所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()．

图10-2-1答案：B【知识存盘】1．构造：如图10-2-2所示，变压器是由

和绕在铁芯上的

组成的．闭合铁芯两个线圈10-2-2 (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫

线圈． (2)副线圈：与

连接的线圈，也叫

线圈．2．原理：电流磁效应、

.初级

负载

次级

电磁感应

P入＝P出

4．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器高电压

低电压

大电流

小电流

【思维驱动】(2012·江西重点中学联考)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时()．远距离输电Ⅰ(考纲要求)

A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D．供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小答案：C【知识存盘】1．输电过程(如图10-2-3所示)10-2-3I2Rt

IR

I2R

远距离高压输电的几个基本关系考点一变压器基本规律的应用【典例1】

(2012·海南卷，4)如图10-2-4所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()．A．120V,0.10AB．240V,0.025AC．120V,0.05AD．240V,0.05A答案：D答案：C借题发挥1．对理想变压器的理解 (1)没有能量损失 (2)没有磁通量损失 (3)基本量的制约关系2.变压器问题的解题思路考点二变压器的动态分析【典例2】

(2012·福建卷，14)如图10-2-6所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器．和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是．图10-2-6A．I1和I2表示电流的瞬时值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小答案：C【变式跟踪2】为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图10-2-7所示．当开关S闭合后()．图10-2-7A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变答案：AD借题发挥变压器的动态分析1．根据题意弄清变量与不变量．2．弄清变压器动态变化的决定关系． (1)原线圈与副线圈电压的决定关系． (2)输入功率与输出功率的决定关系． (3)原线圈与副线圈电流的决定关系．答案：D【变式跟踪3】2012年入春以来，云南省部分地区出现严重旱情，导致大面积农作物受灾，大量群众饮水困难．目前旱情仍在继续．为帮助灾区抗旱，电力部门加大了对灾区的电力供应．如图10-2-8所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器不变，若发电厂增大输出功率，则下列说法正确的是()．图10-2-8A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小答案：C图10-2-9

命题热点16理想变压器基本规律的应用命题专家评述考情分析2012年，在全国各地高考试卷中本讲内容共考查了7处，是高频考点．高考题型：选择题命题趋势2014年高考对本讲内容的考查仍是理想变压器规律的应用，可能加强对实际问题处理能力的考查．阅教老师叮咛易失分点(1)不清楚理想变压器只能改变电压和电流，而不能改变功率和频率．(2)不能正确地分析变压器的动态变化问题．应对策略巧记：对于理想变压器，各电学物理量的决定因素高考佐证(2012·课标全国卷，17)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图10-2-10所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A答案：B【预测1】如图10-2-11甲所示，两个相同的灯泡串联，并和电压表、电流表一起连接在正弦交变电源上，每个灯泡的电阻R＝110Ω.图乙是交变电源输出电压随时间t变化的图象，则()．图10-2-11答案：D【预测2】如图10-2-12所示是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头．A、B间接交流电压U，输出端连接了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头．当开关S闭合，P处于如图所在的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是()．图10-2-12答案：B图10-2-13

A．原、副线圈的匝数比为50∶1B．交变电压的频率为100HzC．副线圈中电流的有效值为4AD．变压器的输入功率为880W答案：C2．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图10-2-14所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则()．A．流过电阻的最大电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是141VC．变压器的输入功率是1×103WD．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103J图10-2-14答案：C3．如图10-2-15所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是()． A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小 B．等效电阻R上消耗的功率变大 C．原线圈中电流表示数增大 D．灯泡L1和L2变亮图10-2-15答案：C4．(2012·山东卷，18)如图10-2-16甲所示是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是()．图10-2-16答案：BC二、远距离输电问题5．(2013·汕头质量测评)如图10-2-17所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是()．A．U1>U