红对勾2017届高考物理新课标一轮复习配套课件第10章交变电流传感器

第十章交变电流

传感器第二节 变压器 电能的输送突破考点01突破考点02突破考点03突破考点04课时作业高考真题自主练透突破考点01变压器2.基本关系U2U1(1)电压关系：

＝

.I2(2)电流关系：只有一个副线圈时：I1＝

.功率关系：P入＝

.频率关系：原、副线圈中电流的频率相等．3.几种常用的变压器(1)自耦变压器——也叫

变压器．(2)互感器①电压互感器，用来把高电压变成

；②电流互感器，用来把大电流变成

．答案1.(1)原线圈

副线圈

(2)互感n22.(1)n1

(2)n2

n1(3)P出3.(1)调压

(2)低电压

小电流3.制约关系电压制约关系：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定．电流制约关系：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定．功率制约关系：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定．4.关于理想变压器的几点说明变压器不能改变恒定的直流电压．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．理想变压器本身不消耗能量．当原线圈中串联电阻(或灯泡)时，U1为加在原线圈两端的电压，并不是电源的电压．原线圈和副线圈的匝数比为2:1原线圈和副线圈的匝数比为5:1C.电流表A2的示数为0.1

AD.电流表A2的示数为0.4

A解析：由题意可求得原线圈的功率，利用理想变压器原、副线圈中的功率相等可求得副线圈中的电流，再利用原、副线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比．由电压表V的示数和电流表A1的示数可得原线圈中的功率P1＝U1I1，P1＝P2＝I2R，所以电流表A

的示数为I

＝2

2

2RU1I1＝44220×0.2A＝1

A，C、Dn1错误；原线圈和副线圈的匝数比n2I2

5＝I1＝1，A错误，B正确．答案：B答案：A解析：由ω＝2πf＝100π

rad/s得：f＝50

Hz，A错．有效值1U

＝12

V，又U＝ 得U

＝6

V2

2U2

n2

U2n

R1

1

L，I

＝ ＝1

A，选项B、C错．由能量守恒得P1＝P2＝U2I2＝6

W，D选项对．答案：D突破考点02分类例析理想变压器的动态分析1U

n12

21

12(1)U

不变，根据U

＝n

，输入电压U

决定输出电压U

，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变．当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化．I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化．当滑片c向b端移动时，变压器输入功率变大当滑片c向a端移动时，电流表A1的示数将减小，电压表V的示数不变当滑片c向b端移动时，电流表A2的示数将变大，电压表V的示数也变大滑片c不动，将开关S由1掷向2时，三个电表A1、A2、V的示数都变大当滑片c不动，开关S由1掷向2时，原线圈匝数n1减少，由n2n12

12

2

1U

＝

U

知U

变大，故A

示数变大，A

示数变大，故D项正确．电流表测得的是电流最大值感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωtC.P向上移动时，电流表示数变大D.P向上移动时，电流表示数变小解析：电流表测得的是电流有效值，选项A错误；从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωt，选项B正确；P向上移动时，输出电压降低，电流表示数变小，选项C错误D正确．答案：BDV1、V2示数变小，变压器的输出功率减小A1、A2示数变大，变压器的输出功率增大A1示数不变、A2示数变大，变压器的输出功率减小

D.V1示数不变、V2示数变小，变压器的输出功率增大解析：据题意，当开关闭合后，副线圈总电阻R减小，据闭合2电路欧姆定律可知，副线圈总电流为I

＝U2R0＋r，其中r表示R1和R2并联后的总电阻，即电流表A2示数增加，据变压器原副线圈电流I2I1

n2n1规律

＝ ，匝数比恒定，2

1I

增大，则原线圈电流I

增大，即电流表A1示数增加；原线圈中输入电压U1不变，则电压表V1示数不变；副线圈两端电压也不变，电压表V2测量的是电阻R1电压，当电流增大时，电阻R0两端的电压增大，所以R1和R2并联后两端的电压减小，即V2示数减小；副线圈输出功率为

P2＝U2I2，即输出功率增大，副线圈功率决定原线圈功率，所以原线圈功率也增大；故选项B、D正确．答案：BD输入电压u的表达式u＝20

2sin50πt(V)只断开S2后，L1、L2均正常发光只断开S2后，原线圈的输入功率增大若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8

W解析：由题图乙可知周期T＝0.02

s，ω＝2π＝100π，所以uT＝20 2sin100πt(V)．原本L2正常发光，只断开S2后，电压被两灯泡均分，不会正常发光，且两灯泡串联，负载电阻增大，输n12

2出功率减小，输入功率也减小．由U1＝ 可得副线圈输出电压U

n2＝U2

42R

20W＝0.8

W，D正为4V，S1换接到2后，R消耗的功率P＝确．答案：D突破考点03自主练透电能的输送2.远距离输电的功率损失输电功率一定时，线路电流I＝PU2损

线输电线上损失的功率P

＝I

R

＝P2U2R线可知P

∝

1损

U2答案1.(1)I2R

(2)电阻率

横截面积

(3)输电电压U1

n1

I2

U3

n3

I4U

＝n

＝I

，U

＝n

＝I2

2

1

4

4

3U2＝U线＋U3，I2＝I3＝I线(3)输电电流线I

＝P

P2

3＝U3＝U2－U3U2

r(4)输电导线上损失的电功率2损 线

线

线P

＝U

I

＝I

r＝U2P2

2

r2.关于远距离输电问题的处理思路画出输电线路图，将已知量和未知量标在图中相应位置．将输电线路划分为几个独立回路．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物理量之间的关系．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．解析：远距离输电问题中，若输送电功率不变，则输电电压与输电电流成反比，所以用1

000

kV特高压输电时，输电电流为原来输电电流的一半，而输电线上损耗的电功率与输电电流的平方成正比，所以输电线上损耗的电功率为原来输电线上损耗的电功率

1

P，A正确．的4，即4答案：AA.电压表V1、V2的读数几乎不变B.电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小

C.电压表V3的读数增大，电流表A2的读数增大D.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变解析：由变压器的变压规律知电压表V1、V2的读数几乎不变，A对；负载增加时，副线圈所连接的总电阻减小，电流表A2的读数增大，R0两端电压增大，由变压器的电流变化规律知电流表A1的读数也增大，B错；电压表V3的读数减小，C错；电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值为R0不变，D对．答案：AD6.2013年4月20日8时2分在四川省雅安市芦山县发生7.0级地震后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机，该发电机说明书的部分内容如下表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示．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

Ω，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(

)型号AED6500S输出电压范围220～300

V最大输出功率60

kW柴油发电机=====火线零线安置区输电线路中的电流为20

A发电机的实际输出电压为300

V在输电线路上损失的电功率为8

kW如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300

V解析：当这些额定电压为220

V的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I＝P＝200

A，A错；导线电阻为R＝U2.5×10－4×400×2

Ω＝0.2

Ω，则发电机的实际输出电压为U输＝U＋IR＝260

V，B错；在输电线路上损失的电功率为P损＝I2R＝8

kW，C对；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是Um＝

2U输＝368

V，D错．答案：C突破考点04思想方法三种特殊的变压器模型类型比较项目电压互感器电流互感器副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式U1＝n1U2

n2I1n1＝I2n2模型三

双副线圈变压器计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个关系：电压关系：U1＝U2＝U3＝……n1

n2

n3电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋……(3)功率关系：P1＝P2＋P3＋……出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0

kW，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.380

V和5.3

AC.240

V和5.3

AB．380

V和9.1

AD．240

V和9.1

AU1

n12

2解析：根据理想变压器电压比关系U

＝n

，代入数据解得副线圈两端的电压有效值U2＝380

V，因理想变压器原、副线2×103220圈输入和输出的功率相等，即P入＝P出＝U1I1，解得I1＝A≈9.1

A，选项B正确；选项A、C、D错误．答案：Bab接MN、cd接PQ，Iab<Icdab接MN、cd接