高中物理复习13-2第2讲变压器电能的输送课件

第2讲变压器电能的输送课

程

标

准素

养

目

标通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系．知道远距离输电时通常采用高压输电的原因．物理观念：知道变压器的工作原理，理解远距离输电的原理．科学思维：掌握变压器的特点并能分析解决实际问题，会计算远距离输电线路损失的电压和功率．考点一考点一理想变压器原理及基本关系应用【必备知识·自主落实】1．构造：如图所示，变压器是由闭合________和绕在铁芯上的两个________组成的．(1)原线圈：与_________连接的线圈，也叫______线圈．(2)副线圈：与______连接的线圈，也叫______线圈．铁芯线圈交流电源初级负载次级2．原理：线圈的________．3．理想变压器的基本关系(1)电压关系：________．副线圈与用电器断开时，无电流通过副线圈，但副线圈两端存在电压(2)电流关系：________．变压器不能改变交变电流的频率(3)功率关系：________．互感现象

P入＝P出

电压功率副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入，P入＝P出电流

答案：A

答案：BC

考向2原线圈接入用电器的变压器问题分析例3[2024·重庆模拟预测]变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等．我国在网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈左侧输入如图乙所示的正弦式交流电，L1、L2是完全相同的灯泡．灯泡电阻值恒定，若灯泡L2能正常发光，则下列说法正确的是(

)A．灯泡L1能正常发光B．灯泡L2的额定电压为40VC．灯泡L1、L2的实际功率之比为2∶1D．通过灯泡L2的电流方向一秒改变50次答案：B

考向3多副线圈变压器问题分析例4[2024·湖北十堰调研]如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接有电压有效值为220V的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“12V

36W”的灯泡L1连接，副线圈3与规格为“18V

54W”的灯泡L2连接，原线圈与额定电压为40V的灯泡L连接．若电路接通时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是(

)A．原线圈1两端的电压为220VB．原线圈1的匝数为450C．副线圈3的匝数为50D．通过灯泡L的电流有效值为1A答案：B

考向4理想变压器的动态分析例5[2024·广东模拟预测]随着社会发展，人民生活水平的提高，

电能在工业、农业、国防、科研和人民生活中，以及在国民经济的其他各个部门中，将愈来愈广泛的应用，它既能大大地提高劳动生产率，改善劳动条件，又能提高人们的物质生活和文化生活水平．远程输电、电网监控、用电安全等等，都是提高电网运行效率，实现可靠供电，并对其的安全状况进行掌控的极其重要环节．如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsin

ωt，通过单刀双掷开关S1可改变变压器原线圈的匝数，电路中R1、R2、R3为定值电阻，R是滑动变阻器，V是理想交流电压表，示数用U表示，A是理想交流电流表，示数用I表示，下列说法正确的是(

)A．I表示电流的瞬时值，U表示电压的最大值B．若将滑片P向上滑动，变压器输入功率变大C．若闭合开关S2，则U不变，I变大D．若将原线圈开关S1由1掷向2，则U、I都变大答案：D解析：交流电表的示数为有效值，故A错误；P向上移动过程中，R变大，由于交流电源原副线圈匝数不变，副线圈两端电压不变，变压器输出功率变小，所以变压器输入功率变小，故B错误；当开关S2闭合后副线圈电压不变，副线圈负载电阻变小，副线圈电流变大，R1两端电压变大，所以电压表示数U变小，I变小，故C错误；当开关S1由1掷向2时，副线圈两端电压升高，电阻不变，所以U变大，I变大，故D正确．故选D.思维提升含有变压器的动态电路问题的解题思路考点二考点二电能的输送【必备知识·自主落实】1．输电损耗：如图所示，若发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P′，用户的电压为U′，输电线总电阻为R.输电电流电压损失功率损失ΔU＝U－U′＝____

IRI2R

横截面积电阻率小输电电压【关键能力·思维进阶】1．理清三个回路2．分清三种关系电压关系U2＝ΔU＋U3电流关系I2＝I3＝I线功率关系P1＝P2P3＝P4考向1远距离输电的定性分析例6(多选)[2023·天津卷]如图是输电线为用户输电的示意图，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电线上的总电阻为R，下列说法正确的是(

)A．T1的输出电压与T2的输入电压相等B．T1的输出功率大于T2的输入功率C．若用户接入的用电器增多，则R消耗的电功减小D.若用户接入的用电器减少，则T2的输出功率减小答案：BD

考向2远距离输电的定量分析例7[2023·山东卷]某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1＝250V，输出功率500kW.降压变压器的匝数比n3∶n4＝50∶1，输电线总电阻R＝62.5Ω.其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器．下列说法正确的是(

)A．发电机的输出电流为368AB．输电线上损失的功率为4.8kWC．输送给储能站的功率为408kWD．升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶44答案：C

核心素养提升

两种特殊的变压器模型1．自耦变压器：它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压．2．互感器

电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在交流电路中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为小电流利用的公式I1n1＝I2n2典