《 备考指南 物理 》课件-第11章 第2讲

交变电流传感器第十一章第2讲变压器电能的输送栏目导航01知识梳理查漏03配套训练02题点

各个击破知识梳理查漏11．构造如图所示，变压器由__________、__________和闭合铁芯组成．理想变压器知识一原线圈副线圈2．原理电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的________、________在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生__________，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流．____________是变压器工作的基础．大小方向感应电动势互感现象P入＝P出

U2I2＋…＋UnIn

I2n2＋I3n3＋…

4．几种常见的变压器(1)自耦变压器：原、副线圈________________，如图甲、乙所示．共用一个线圈(2)电压互感器：属于降压变压器，________在电路中，用于测高电压，如图丙所示．(3)电流互感器：属于升压变压器，________在电路中，用于测大电流，如图丁所示．并联串联【答案】B1．输电过程(如图所示)2．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q＝________.远距离输电知识二I2Rt

IR

I2R

【答案】B题点各个击破2命题点一理想变压器基本关系的应用[自修掌握类]基本关系功率关系P入＝P出总电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成反比；有多个副线圈时，由输入功率和总输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和原副线圈匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和原副线圈匝数比决定小惑易解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．例1

(2021年广东卷)某同学设计了一个充电装置，如图所示．假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60.下列说法正确的是 (

)A．交流电的频率为10HzB．副线圈两端电压最大值为3VC．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率【答案】B1．如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈一侧接一输出电压恒为U1的正弦交流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值相等．下列说法正确的是

(

)A．S断开时，图中电压U1∶U2＝2∶1B．S断开时，R1消耗的电功率等于R2的2倍C．S闭合后，R1、R3、R4消耗的电功率相同D．S闭合后，R1两端电压比S闭合前的更小【答案】C【答案】A3．(2020年北京卷)如图所示，

理想变压器原线圈接在u＝Umsin(ωt＋φ)的交流电源上，

副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响．闭合开关S后

(

)A．电流表A2的示数减小B．电压表V1的示数减小C．电压表V2的示数不变D．电流表A1的示数不变【答案】A【解析】开关S闭合时，副线圈总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，即V1示数不变，但因副线圈的总电阻减小，副线圈的总电流增大，所以原线圈的电流增大，故A1的示数变大，由于副线圈的电流增大，故串联在副线圈的电阻R两端的电压也增大，而副线圈的总电压不变，所以副线圈并联部分的电压减小，即V2的示数减小，电流表A2的示数减小．A正确，B、C、D错误．1．匝数比不变的情况(如图所示)命题点二理想变压器的动态分析[师生共研类]3．变压器动态分析的思路流程例2

(2021年湖南卷)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0

的阻值相同．在滑动变阻器R的滑片P从a

端滑动到b

端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内．下列说法正确的是

(

)A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗【答案】A1．(多选)(2021年河北卷)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中．理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1

和n2，两个副线圈分别接有电阻R1

和R2.当发电机线圈以角速度ω

匀速转动时，理想电流表读数为I.不计线圈电阻．下列说法正确的是

(

)【答案】BC2．如图所示，理想变压器有两组副线圈，其中n2＝36匝与标有“9V,9W”的灯相连，n3与“6V,12W”的电灯相连，且均能正常发光．交流输入电压U1＝220V．则n1与n3的匝数分别为 (

)A．880

24

B．660

27

C．880

27

D．660

24【答案】A3．(2020年山东卷)如图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示．灯泡L的电阻恒为15Ω，额定电压为24V．定值电阻R1＝10Ω、R2＝5Ω，

滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为

(

)

A．1Ω

B．5Ω

C．6Ω

D．8Ω【答案】A思维导悟1．变压器动态问题的“制约”关系(1)电压制约：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定．(2)电流制约：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定．(3)功率制约：原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定．(4)元件制约(由元件的特性制约负载电路)：负载回路中若存在二极管，则负载回路中通过的将不再是交流电，而是脉冲电流．2．变压器动态问题分析思路1．远距离输电问题的“三二一”(1)理清三个回路(如图所示)．在回路2中，U2＝ΔU＋U3，I2＝I线＝I3.命题点三远距离输电[师生共研类]2．三种电压和三种电功率的区别例3

(多选)(2021年广安名校期末)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是 (

)A．升高U1会减小输电电流I2B．升高U1会增大线路的功率损耗C．升高U1会增大线路的电压损耗D．升高U1会提高电能的利用率【答案】AD1．(多选)(2020年全国卷Ⅱ)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低．我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术．假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′.不考虑其他因素的影响，则 (

)2．(多选)(2021年山东卷)输电能耗演示电路如图所示．左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为7.5V的正弦交流电．连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为10Ω.开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为10W；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P.以下判断正确的是 (

)A．r＝10Ω

B．r＝5ΩC．P＝45W

D．P＝22.5W【答案】BD3．如图为远距离输电过程的示意图．已知某个小型发电机的输出功率