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《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題10.2 變壓器 電能的輸送教學(xué)案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、專題10.2變壓器電能的輸送1．了解變壓器的構(gòu)造，理解變壓器的工作原理。2．理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題。3．知道遠(yuǎn)距離輸電過程，知道降低輸電損耗的兩個(gè)途徑。了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)和意義。一、理想變壓器1．構(gòu)造：如圖1所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。圖1(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈。(2)副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈。2．原理：電流磁效應(yīng)、電磁感應(yīng)。3．基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入＝P出。(2)電壓關(guān)系：＝。有多個(gè)副線圈時(shí)＝＝＝…。(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)
2、＝。由P入＝P出及P＝UI推出有多個(gè)副線圈時(shí)，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。4．幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器——調(diào)壓變壓器(2)互感器二、遠(yuǎn)距離輸電1．輸電過程(如圖2所示)圖22．輸電導(dǎo)線上的能量損失：主要是由輸電線的電阻發(fā)熱產(chǎn)生的，表達(dá)式為Q＝I2Rt。3．電壓損失(1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝IR4．功率損失(1)ΔP＝P－P′；(2)ΔP＝I2R＝2R5．輸送電流(1)I＝；(2)I＝。高頻考點(diǎn)一 理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用例1．一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)
3、接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖2所示．設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則( )圖2A．U＝66V，k＝B．U＝22V，k＝C．U＝66V，k＝D．U＝22V，k＝答案 A【變式探究】用220V的正弦交流電通過理想變壓器對(duì)一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110V，通過負(fù)載的電流圖象如圖3所示，則( )圖3A．變壓器輸入功率約為3.9WB．輸出電壓的最大值是110VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1∶2D．負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式i＝0.05sin(100πt＋)A答案 A【舉一反三】如圖4，理想變壓器原、副線
4、圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，和均為理想電表，燈泡電阻RL＝6Ω，AB端電壓u1＝12sin100πt(V)．下列說法正確的是( )圖4A.電流頻率為100HzB.的讀數(shù)為24VC.的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為6W答案 D解析 由ω＝2πf＝100πrad/s得：f＝50Hz，A錯(cuò)．有效值U1＝12V，又因?yàn)椋降茫篣2＝6V，I2＝＝1A，選項(xiàng)B、C錯(cuò)．由能量守恒得P1＝P2＝U2I2＝6W，D選項(xiàng)對(duì)．【變式探究】自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分．一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖5所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器
5、線圈總匝數(shù)為1900匝，原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流的有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為( )圖5A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A答案 B【方法規(guī)律】關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說明1．變壓器不能改變直流電壓．2．變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率．3．理想變壓器本身不消耗能量．4．理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值
6、．高頻考點(diǎn)二 理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析例2．如圖9所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器．現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則下列說法正確的是( )圖9A．電壓表V1示數(shù)增大B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大C．該變壓器起升壓作用D．變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)答案 D解析 由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，故電壓表V1示數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由理想變壓器原理公式＝且U1、n1、n2不變，則U2不變，即V2的
7、示數(shù)不變，V3的示數(shù)U3＝U2－I2R0應(yīng)減小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由公式＝得：＝＝＝4，則n1＞n2，該變壓器起降壓作用，故C錯(cuò)誤；又I2＝，I2增大，R應(yīng)減小，故滑片應(yīng)沿c→d方向滑動(dòng)，故D正確．【變式探究】(多選)如圖10所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭．在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則( )圖10A．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C．保持P的位置不動(dòng)，將
8、Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小答案 BC【舉
