高中物理(沪科版)一轮复习课件：选修3-2 10.2变压器 电能的输送

原线圈 、_______ 副线圈 和_________ 闭合铁芯 组成。 (1)主要构造：由_______ 互感 现象。 (2)工作原理：电磁感应的_____
2.理想变压器的基本关系式： P入=P出 。 (1)功率关系：______ 降压 变压器; (2)电压关系： U1 ＝ n1 ,若n1>n2,为_____ 升压 变压器。 若n1<n2,为_____
U2 (1)计算输电线上损失的功率ΔP= ,U应为输电线上损耗的 R线
电压,而不是输电电压;
(2)当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损 耗的功率就减小到原来的 12 ; (3)电网送电遵循“用多少送多少”的原则,而不是“送多少用
n
多少”,说明原线圈电流由副线圈电流决定。
考点1
理想变压器
【微点拨】
1.对理想变压器的三点提醒：
(1)变压器只能改变交变电流的电压和电流 ,不能改变直流电压;
(2)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值; (3)变压器线圈两端的电压与匝数成正比的关系适用于任何两 个线圈,而电流与匝数成反比的关系只适用于原、副线圈只有 一个的情况。
2.远距离输电的三个易错点：
(2)电流决定关系：输出电流I2决定输入电流I1。 (3)功率决定关系：输出功率P2决定输入功率P1,也可简记为
“用决定供”。
(4)频率关系：原、副线圈中电流的频率相同。
【题组通关方案】 【典题1】(2013·四川高考)用220 V的正弦
交流电通过理想变压器对一负载供电,变压
器输出电压是110 V,通过负载的电流图像 如图所示,则( )
U2 n2 I1 n 2 ＝ I2 n1 (3)电流关系：只有一个副线圈时,_______;
有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn。
3.几种常用的变压器： (1)自耦变压器——调压变压器。 (2)互感器 高电压 变成低_____ 电压 。 电压互感器：把_______ 大电流 变成小_____ 电流 。 电流互感器：把_______
第 2 讲 变压器 电能的输送
知识点1
理想变压器
Ⅰ
【思维激活1】(多选)如图所示,理想变压器的初级线圈接交流
电源,次级线圈接阻值为R的负载电阻。若与初级线圈连接的电 压表V1的示数为U1,与次级线圈连接的电压表V2的示数为U2,且 U2<U1,则以下判断中正确的是( ) A.该变压器输入电流与输出电流之比为U1∶U2 B.该变压器输入功率与输出功率之比为U2∶U1 C.通过负载电阻R的电流I2=
U U U
【知识梳理】 1.输电过程(如图所示)：
2.电压损失： (1)ΔU=U-U′。 IR 。 (2)ΔU=___
3.功率损失： (1)ΔP=P-P′。
P 2 U 2 (2)ΔP=___= ( ) R = 。 U R
I 2R
4.输送电流： (1)I=
P 。 U (2)I= U U 。 R
B.U1和U2表示电压的最大值
1.基本关系：
深化 理解
相同。 t (2)线圈无电阻，因此无电压降，U=E=n 。 t U (3)根据 得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线 n t U U U 圈，还是副线圈，该比例都成立，则有 1 2 3 n1 n 2 n 3
(1)无漏磁，故原、副线圈中的Φ、
0.05 A,ω=100πrad/s。 2
(2)变压器的输入功率与负载消耗的功率有何关系? 提示：变压器的输入功率等于负载消耗的功率。
【典题解析】选A。根据图像可知：负载电流的最大值 Im=
0.05 A,周期T=0.02 s,则ω= 2 2 rad/s=100πrad/s,
所以负载电流的函数表达式i=0.05sin100πtA,故选项D错误;
A.变压器输入功率约为3.9 W B.输出电压的最大值是110 V C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt+
)A 2
【解题探究】
(1)题目给出通过负载的电流图像,从中可以得到哪些物理量? 提示：由题目的图像可得：负载电流最大值为 0.05 A,有效值 为
T 0.02
负载电流的有效值I= Im 0.05 A=0.035 36 A,则理想变压器
的输入功率P入=P出=110×0.035 36 W≈3.9 W,故选项A正确; 输出电压的有效值为110 V,最大值为110 2 V,故选项B错误; 变压器原、副线圈匝数比 n1 220 =2,故选项C错误。
(4)无电能损失,因此P入=P出,无论副线圈是一个还是多个,总 有U1I1=U2I2+U3I3+…将电压关系代入可得n1I1=n2I2+n3I3+…
2.基本关系式中物理量之间的决定关系： (1)电压决定关系：输入电压U1决定输出电压U2,这是因为输出 电压U2= 变。
n2 U1,当U1不变时,不论负载电阻R变化与否,U2不会改 n1
U2 R U 22 U1 R
D.通过初级线圈的电流I1=
【解析】选C、D。变压器输入功率等于输出功率P1=P2,I1U1= I2U2, I1 U 2 ， A、B错;通过R的电流I2= U 2 ,C对;I1= U 2 I 2
U 2 2 D对。 ， U1R
I2
U1
R
U1
【知识梳理】 1.构造和原理(如图所示)：
知识点2
远距离输电
Ⅰ
【思维激活2】输电线的电阻共计为r,输送的电功率为P,用电
压U送电,则用户能得到的电功率为(
A.P P2 B.P 2 r U U2 C.P 析】选B。输电电流I= P ,输电线上损失电功率P′=I2R
=( P )2r,因此用户得到的电功率P用=P-( P )2r,因此选B。
n2 110
2 2
【典题2】(2012·福建高考)如图,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。V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2 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( )
A.I1和I2表示电流的瞬时值