2019届物理高考二轮总复习 10-2 变压器电能的输送(人教版选修3-2)

合集下载

变压器电能的输送第二讲高三物理3-2选修教材(必考内容)新课标人教版

变压器电能的输送第二讲高三物理3-2选修教材(必考内容)教学目标：1．了解变压器的工作原理，掌握理想变压器的电流、电压与匝数的关系2．理解远距离输电的原理3．能够讨论负载变化时电流、电压等相关物理量的变化情况本讲重点：理想变压器的电流、电压与匝数的关系本讲难点：变压规律和变流规律的应用考点点拨：1．理想变压器的理想化条件及其规律2．解决变压器问题的常用方法 3．远距离输电一、考点扫描（一）知识整合 1．理想变压器的P输入和P输出之间的关系为__________________，变压比是根据__________________定律推导出来的，电流比是根据____________________相等导出的。

如果有两个副线圈n 2和n 3，其电流分别为I 1和I 2，则n 1I 1和它们的关系为_______________。

2．远距离输电过程中，在输电线上的损耗的电能由___________、_______________、______________决定。

当输送功率一定时可改变___________、___________、____________来减少电能的损耗，而最有效的办法是__________________。

（二）重难点阐释1．理想变压器各物理量的决定因素输入电压U 1决定输出电压U 2，输出电流I 2决定输入电流I 1，输入功率随输出功率的变化而变化直到达到变压器的最大功率（负载电阻减小，输入功率增大；负载电阻增大，输入功率减小）。

2．一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系U 1:U 2:U 3:…=n 1:n 2:n 3:… I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3+…3．电压互感器和电流互感器电压互感器是将高电压变为低电压，故其原线圈并联在待测高压电路中；电流互感器是将大电流变为小电流，故其原线圈串联在待测的高电流电路中。

4．变压器原、副线圈的磁通量的变化率是相等的（“日”字形变压器除外）。

高考物理一轮复习课件10.2变压器电能的输送(人教版选修3-2)

【即时巩固2】街头通过降压变压器给用户供电的示意图如图所示．变压器输入电压是市区电网的电压，可忽略其波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用 R0表示，输电线消耗的电功率用 P0表示，变阻器 R表示用户的总电阻，P表示用户的总功率，当用电器增加时，相当于 R的阻值减小，滑动片向下移(R始终大于R0)．当用户的用电器增加时，图中电流表示数I1、I2及P0、P变化为( ) A．I1变大，I2变大
A．电流表的示数为2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2
C．电压表的示数为电压的有效值
D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz
【解析】由图（b）可知原线圈两端电压的有效值 U1=220 V,由 U 1 ＝ n1 , U 2 n2 n1 U1 220 2 ＝，可得原副线圈匝数之比＝＝
n2 U2 110 1
P1也将增大．
【技巧提示】 (1)变压器只能改变交流电压，若原线圈加直流电压，则副线圈的输出电压为零．并且由于线圈对直流电无感抗，而使电流很大(相当于短路)，易损坏直流电源． U1 n1 (2)对“日”字形铁芯的变压器，则 ≠ .这是因为穿 U2 n2 过原副线圈的磁通量的变化率不相等．
(3)只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比，多个副线圈的变压器没有这种关系．
n1 U 1 【解析】由变压器原理可得＝ n2 U 2
U1=110 V，即电压表示数为 110 V.由 P 入=P 出，
22 灯泡正常发光可得 P 入=U1I1=P 出=22 W,I1= 110
A=0.2 A,故 A 正确.
【答案】A
【即时巩固1】（2011· 广东理综）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电R=55 Ω，、为理想电流表和电压表.若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是（）

高中物理选修3-2：10-2

总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流增加，但并联电路
栏目导引
如右图所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒
定．则当开关S合上时，下列说法正确的是(
A．电压表的示数变小 B．原线圈的电流增大 C．流过R1的电流不变 D．变压器的输入功率减小
)
工具
必考部分选修3-2 第十章交变电流传感器
栏目导引
解析：
由于原、副线圈两端电压不变，当开关S闭合时，回路中
A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
工具
必考部分选修3-2 第十章交变电流传感器
栏目导引
解析：
U1 n1 交流电源的电压有效值不变，即 V1 示数不变，因＝， U2 n2
B．电流表的示数为 0.2 A D．电压表的示数为 44 V
工具
必考部分选修3-2 第十章交变电流传感器
栏目导引
解析：
由交流电源的电压瞬时值表达式可知，ω＝100π，所以频
1 ω 率 f＝＝＝50 Hz，A 项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝 T 2π n1 U1 n2 数比，＝，即其中原线圈电压的有效值 U1＝220 V， 2＝ U1＝44 V， U n2 U2 n1 U2 故 D 项说法正确；I2＝＝1 A，故 C 项说法错误；由电流比与线圈匝 R I1 n2 n2 数成反比，即＝，所以 I1＝ I2＝0.2 A，故 B 项说法正确．综上所 I2 n1 n1 述，说法错误的是 C 项．
工具
必考部分选修3-2 第十章交变电流传感器

人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 电能的输送及应用基础

举一反三:
【电能的输送及应用例2】
【变式】用的高压输送的电功率，在输电线上损失的电功率，（1）则输电线的电阻是多少？（2）如果把输送电压降到原来的一半，则输送电线上损失的电功率占输送功率的几分之几？
【答案】（1）（2）
【解析】（1）在输电线上损失的电功率
用的高压输送的电流
则输电线的电阻是
【答案】
类型三、远距离输电的应用
例5．我国农村电网低压改造已基本结束，由于低压改造我国广大农民获得了实惠。农村电网改造之前，某村庄经常会出现以下现象（离变压器较远的用户）：①电灯不亮（达不到额定功率）；②日光灯不能启动；③洗衣机转速低等，尤其过节时现象更明显，为什么？
【答案】见解析
【解析】低压输电线较细，电阻较大，另外当输电功率一定时，由于电压低，故输电电流较大。因此输电线上的电压损失较大，致使末端用户得到的电压远低于额定电压（有时才）。到了过节的时候，各家用电器增多，线路电流又会增大，导线上分压更多，用户电压更低，以上现象更加明显。经过低压改造以后，以上现象不明显了。
D、根据，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以
输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大，故D
正确。
故选：CD
举一反三:
【电能的输送及应用例5】
【变式2】某发电站的输出功率为，输出电压为，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的电阻率为，导线横截面积为，输电线路损失的功率为输出功率的，求：
（1）降压变压器输出的功率为：
P4=22×6×40 W=5280 W，
且
，
所以
。
对升压变压器，初级输入功率：
。
故发电机输出功率为。

2019课标通用高考物理复习第十一章第2节变压器电能的输送物理课件PPT

过副线圈的电流 I2′＝RU总′2 变大，则通过原线圈的电流 I1′变大，电流表 A1 的示数变大，R1 两端的电压 UR1′＝I2′R1 变大，则 R2 两端的电压 UR2′＝U2－UR1′变小，电流表 A2 的示数变小，选项 D 错误。
[答案] B
[方法规律] 变压器动态问题的分析流程
[集训冲关]
B．保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表的读数变小
C．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变大
D．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变小
解析：在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定。因此，当 Q 位置不变时，输出电压 U′不变，此时 P 向上滑动，负载电阻值 R′增大，则输出电流 I′减小。根据输入功率 P 入等于输出功率 P 出，电流表的读数 I 变小，故 A 错误，B 正确；P 位置不变，将 Q 向上滑动，则输出电压 U′变大，I′变大，电流表的读数变大，变压器的输入功率变大。因此选项 C 正确，D 错误。答案：BC
理想变压器以及原、副线圈基本量的关系
没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量理想变压器
全部集中在铁芯中)
功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P 入＝P 出
基电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，
与负载的多少无关
本
关
只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈
27 V，B 错误；副线圈两端电压的最大值为 9 2 V，C 错误；变
压器副线圈两端交变电流的频率为 50 Hz，D 正确。答案：AD
4.(2016·全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路

高考物理总复习第十章第2讲变压器、电能的输送

答案 BC
2013-11-27
有志者事竟成
19
高考复习· 物理
考点二
电能的输送
3.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则 P2 P1和分别为( P1 )
P kU
2
R.若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，副线圈输出
P 电压为nkU，输出电流I′＝ nkU ，线路损耗的电功率为P2＝ I′
2
P 1 2 P2 R＝nkU R. ＝ 2，D项正确，A、B、C项错误． P1 n
高考复习· 物理
第十章交变电流传感器
2013-11-27
有志者事竟成
1
高考复习· 物理
第二讲
变压器
电能的输送
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
2013-11-27
有志者事竟成
2
高考复习· 物理
回扣教材•自主学习
2013-11-27
有志者事竟成
3
高考复习· 物理
知识梳理
一、变压器原理 1．构造和原理．(如图10－2－1所示)
2013-11-27
有志者事竟成
16
高考复习· 物理
图10－2－4
2013-11-27
有志者事竟成
17
高考复习· 物理
A．电压表的示数等于5 V 5 B．电压表的示数等于 V 2 n2 C．实现点火的条件是 >1 000 n1 n2 D．实现点火的条件是 <1 000 n1

人教版选修3-2第五章第五节：电能的输送知识讲解和课后训练题型全面有答案

第五节：电能的输送一、知识讲解： 1..输电线路中的几个概念（1）输电电压：是指加在输电线始端的电压（从发电厂出来的电压）。

（2）损失电压：是指输电线路始端电压U 与末端电压U'的差值，即是损失在输电线路上的电压。

（因为输电线上有电阻，要消耗部分电压）（3）输送功率：是指输电线始端输入的功率（发电厂输出来的功率）。

（4）损失功率：是指由于输电线发热而消耗的功率，即输送功率与用户实际得到功率的差值。

2.输电线上电压、电功率损失的分析设输送电功率为P ，输电电压为U ，输电线的总长度为L ，横截面积为S ，电阻率为ρ，则输电电流I =U P ，输电线电阻R=ρSL. （1）电压损失∆U=I R=U P .ρSL（2）电功率损失∆P=I 2R=（U P ）2 .ρSL3.降低输电损耗的两个途径（1）减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小输电线的电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积。

（2）减小输电线中的电流：为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压。

（发电厂向外输送的是功率，P一定，由P=U I可知，U越大，I就越小，这也是最有效的办法）二、课后训练1．（多选）当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（BC ）A．输送电压的平方成正比B．输送电压的平方成反比C．输电线中电流的平方成正比D．导线中电流的平方成反比2．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（ C ）A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P=I U，应低电压小电流输电C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对3．（多选）以下关于电能输送的说法正确的是（AD ）A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B．减小输电导线上功率损失的唯一方法，是要采用高压输电C．减小输电导线上功率损失的唯一方法，是增大导线的横截面积D．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等4．输电导线的总电阻为R ，输送电功率为P .现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( C )A ．U 1∶U 2B ．U 21∶U 22C ．U 22∶U 21 D ．U 2∶U 15.（多选）某电站用1 kV 交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R ，现若用变压器将电压升高到20 kV 送电，下列说法正确的是（ BD ） A ．因UI R=，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B ．因P I U =，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因2U P R=，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D ．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的1206．如图为远距离输电线路的示意图。

人教课标版高中物理选修3-2：《电能的输送》教案-新版

电能的输送【核心素养】通过《电能的输送》的学习过程，培养学生主动探究、发现问题、解决问题；教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。

【教学目标】1.知道为什么要远距离输电、“便于远距离输送”是电能的优点之一，掌握高压输电的过程。

2.掌握降低输电损耗的两个途径。

3.了解电网供电的优点和意义。

【教学重点难点】1.输电线上电压损失与功率损失产生的原因及如何减少两种损耗。

2.高压输电电路图画法及电路图中三个回路的电压、电流、功率的关系。

【教学方法】讲授法、演示实验法、分组讨论法、PPT 展示。

【教学过程】一．复习第四节重要知识点（采用提问全班学生的形式来复习，同时在PPT 上展示复习的知识点）1.变压器的工作原理：利用电磁感应把原线圈的电能传输给副线圈，副线圈把电能传递给负载。

2.理想变压器的基本规律：电压关系：电流关系：功率关系： 3.变压器的结构示意图和电路中的画法。

2121n n U U =1221n n I I =21P P =二．为什么要远距离输电？通过PPT展示核心城市“北京”、“上海”、“广州”、“香港”四幅美丽的夜景图。

（一）师生互动环节教师：如此美丽的夜景，如果没有电，还能看到这些美景吗？学生回答：不能教师：电从哪里来？学生回答：发电厂教师：怎么样把电能送过来？学生回答：用两根导线连接发电厂和用户即可把电能输送过来教师：我们国家著名的发电厂有哪些？”（二）教师通过PPT讲授用PPT展示“秦山核电站”、“内蒙古准格尔热电厂”、“三峡水电站”、“达板城风力发电站”，用PPT把发电厂和核心城市的位置标在国家地图上，学生会发现两个位置相距甚远，故需要远距离输电。

三．输送电能有哪些基本要求？（采用边提问学生边解释、总结的方式来完成）可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。

保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。

经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。

四．降低输电损耗的两个途径。

高中物理选修3-2电能的输送知识点及题型总结练习复习

高中物理选修3-2第14讲电能的输送一、输电电路的基本分析1、如图所示，发电站的输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P′，电压为U′，则输电电流为I=PU =U−U′R线=U线R线。

2、输电导线损失的电压：U线=U−U′=IR线。

3、输电导线上损失的电功率∆P=P−P′=I2R线=(PU )2R线=(U线)2R线。

4、减少电能损失的基本途径：根据公式∆P=I2R线=(PU )2R线。

可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流。

二、远距离高压输电问题的分析1、远距离高压输电的几个基本关系（如图所示）（1）功率关系P1=P2，P3=P4，P2=P线+P3（2）电压、电流关系U1 U2=n1n2=I2I1，U3U4=n3n4=I4I3；U2=U线+U3，I2=I3=I线（3）输电电流：I线=P2U2=P3U3=U2−U3R线（4）输电导线上损失的电功率P线=U线I线=I线2R线=(P2U2)2R线2、关于远距离输电问题的处理思路常见问题有两类：①发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；②从中间突破，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题。

三、理清三个回路如图所示，为远距离输电的简化电路原理图，可划分为以下三个回路。

1、回路1：由发电机和输电线路的升压变压器的原线圈1组成，称为发电机电路（或输入电路）。

在这个电路中，发电机使电源，线圈1相当于用电器，导线的直流电阻可以忽略。

通过线圈1中的电流I1等于发电机中的电流I机，线圈1两端的电压U1等于发电机两端的电压U机，线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P 机，即I1=I机，U1=U机，P1=P机。

2、回路2：由输电线路的升压变压器的副线圈2和降压变压器的原线圈3组成，称为输送电路。

高考物理课程复习：理想变压器电能的输送

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
解析 MN在匀强磁场中匀速运动,左侧回路电流
感应电流,所以A2示数为0。

I= 恒定,右侧回路中无
左
2.(2020江苏卷)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如
图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电
流表上。则电流互感器(
)
A.是一种降压变压器
B.能测量直流电路的电流
想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的
正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是
(
甲
)
A.所用交变电流的频率为50 Hz
B.电压表的示数为100 V
C.电流表的示数为1.0 A
D.变压器传输的电功率为15.0 W
乙
答案 AD
解析由题图乙可得,交变电流的周期 T=0.02 s,频率为
确;R2 中电流的最大值为√2
乙
甲
A.1 Ω
B.5 Ω
C.6 Ω
D.8 Ω
)
审题指导
关键词句
获取信息
原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3
匝数比已知,可求副线圈两端电压
输入端a、b所接电压u……如图乙所示由图乙可知输入电压
①图甲;②灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电由图甲,各用电器串并联关系和参
压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω 数已知
电压的图像,把该交流电压加在图乙中理想变压器的a、b两端。交流电流表和
交流电压表均为理想电表,R1是定值电阻,R2为用半导体热敏材料制成的传感器
(温度升高时电阻减小),其他各处电阻不计。下列说法正确的是(
)

人教版高三物理小专题复习 11.2变压器电能的输送

U2 n2
因为是降压变压器,则n1>n2,当原、副线圈减少相同匝
数时,由数学知识可知 1 变大,则U2减小,故灯泡变暗,
2
选项A、C错误,B正确;根据
I1 n2
可知通过原、副线
I2 n1
圈电流的比值变小,选项D错误。故选B。
【加固训练】 (多选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压, 其瞬时值表达式为u1=220 2 sin100πtV,则 ( )
，U2变
②副线圈电流分析:R不变,U2变化,故I2=
U2 R
发生变
化。
③功率分析:根据P2=
U22 R
,P2发生变化,再根据P1=P2,
故P1变化。
④原线圈电流分析:根据P1=U1I1,U1不变,故I1发生变
化。
2.分析变压器动态问题的基本思路:
【高考命题探究】【典例2】 (多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头,在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则 ( )
,
可得通过原线圈的电流为1A,B选项正确;原线圈的输入
功率为P=U1I1=220W,A选项错误;交流电的周期为 T= 2=0.02s,D选项错误。
2. (多选)如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为n1, 次级线圈的匝数为n2,初级线圈的两端a、b接正弦交流电源,电压表V的示数为220V,负载电阻R=44Ω,电流表
【解析】选A、B、D。灯泡正常发光,副线圈电流为I= 9 A=0.5A,所以副线圈两端电压U=18V+0.5×4V=20V,

高考物理总复习课件人教版高中物理选修三变压器_电能的输送专题讲解PPT课件

2．动态分析问题的思路程序可表示为：
第四模块选修3-2
工地内堆放材料的地面及行车路段全部硬底化，工地大门口设立洗车槽。保证车辆出入方便安全，也有利于文明施工。基础土方开挖时，安排专人轮班在工地出入口冲洗土方运输车辆的轮胎，避免运输车辆轮胎的淤泥污染校院路面。
物理
高考总复习人教版·新课标
(1)电压关系：
＝，若n1>n2，为降压
变压器；若n1<n2，为升压变压器．
(2)电流关系：＝，只适用于只有一个副线圈的
情况．
第四模块选修3-2
工地内堆放材料的地面及行车路段全部硬底化，工地大门口设立洗车槽。保证车辆出入方便安全，也有利于文明施工。基础土方开挖时，安排专人轮班在工地出入口冲洗土方运输车辆的轮胎，避免运输车辆轮胎的淤泥污染校院路面。
物理
高考总复习人教版·新课标
第四模块选修3-2
工地内堆放材料的地面及行车路段全部硬底化，工地大门口设立洗车槽。保证车辆出入方便安全，也有利于文明施工。基础土方开挖时，安排专人轮班在工地出入口冲洗土方运输车辆的轮胎，避免运输车辆轮胎的淤泥污染校院路面。
物理
高考总复习人教版·新课标
第四模块选修3-2
工地内堆放材料的地面及行车路段全部硬底化，工地大门口设立洗车槽。保证车辆出入方便安全，也有利于文明施工。基础土方开挖时，安排专人轮班在工地出入口冲洗土方运输车辆的轮胎，避免运输车辆轮胎的淤泥污染校院路面。
1．构造和原理(如图1所示) (1)主要构造：由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成． (2)工作原理：电磁感应的互感现象．

高考物理二轮细致复习典范 54.5 变压器、电能的输送

图2变压器、电能的输送一、理想变压器1．变压器的构造：如图2所示，变压器是由____________和绕在铁芯上的____________组成的．(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫________线圈． (2)副线圈：与________连接的线圈，也叫________线圈．2．变压器的原理：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． 3．理想变压器：没有____________的变压器，即________功率等于________功率． 4．基本关系式(1)功率关系：________.(2)电压关系：__________；有多个副线圈时，U 1n 1＝__________. (3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1.由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时，U 1I 1＝________________.【答案】1.闭合铁芯两个线圈 (1)初级 (2)负载次级 2.大小方向感应电动势互感现象 3.能量损失输入输出 4.(1)P 入＝P 出 (2)U 1n 1＝U 2n 2 U 2n 2＝U 3n 3＝… (3)U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n二、远距离输电1．根据P 损＝__________，降低输电损耗有两种方法 (1)减小输电线的电阻．(2)减小输电导线中的电流：在输送功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高____________． 2．远距离输电的功率损失输送功率一定时，线路电流I ＝________，输电线上的损失功率P 损＝I 2R 线＝____________，可知P 损∝1U2.远距离输电中的功率关系：P 输＝____________.【答案】1.I 2R 线 (2)输电电压 2.P U P 2R 线U 2P 损＋P 用户考点一理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器①没有能量损失(铜损、铁损)②没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本功率P入＝P出电压关系原、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和匝数比决定【典例1】如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.20 A．下列判断中正确的是( )．A．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1B．初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1C．电流表A2的示数为1.0 AD．电流表A2的示数为0.4 A解析由题意可求得初级线圈的功率，利用理想变压器初、次级线圈中的功率相等可求得次级线圈中的电流，再利用初、次级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的示数可得初级线圈中的功率P1＝U1I1，P1＝P2＝I22R，所以电流表A2的示数为图 5图6答案 BC考点二理想变压器的动态分析 1．匝数比不变的情况(如图5所示)(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R如何变化，U 2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化．(3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化． 2．负载电阻不变的情况(如图6所示) (1)U 1不变，n 1n 2发生变化，故U 2变化． (2)R 不变，U 2变化，故I 2发生变化．(3)根据P 2＝U 22R，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变，故I 1发生变化． 3．分析动态问题的思路程序可表示为【典例2】(2013·宝鸡模拟)如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V 1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L 和滑动变阻器R ，R 上并联一只理想电压表V 2.下列说法中正确的是( )．A ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，V 1示数变大，V 2示数变小B ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C ．若P 不动，滑片F 向下移动时，V 1、V 2的示数均变小D ．若P 不动，滑片F 向下移动时，灯泡消耗的功率变大解析若F 不动，滑片P 向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V 2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A 错误、B 正确；若P 不动，滑片F 向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L 消耗的功率减小，电压表V 2的示数减小，C 、D 错误．答案 B考点三远距离输电问题 1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 2．远距离高压输电的几个基本关系(以图9为例)：图9(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3.(2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3，U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线.(4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线＝(P 2U 2)2R 线．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1n2.【典例3】(2013·临沂模考)随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U 1，输电导线总电阻为R ，在某一时段用户需求的电功率为P 0，用户的用电器正常工作的电压为U 2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的 ( )．C ．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D ．采用更高的电压输电会降低输电的效率解析设发电厂输出功率为P ，则输电线上损耗的功率的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误．答案 C【2013年】15．M2 [2013·重庆卷] 如图所示，理想变压器的原线圈接u ＝110002sin100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V/880 W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50∶1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4D ．变压器的输入功率为880 W15．C [解析] 输入电压的有效值为11000 V ，用电器的额定电压为220 V ，所以变压器的输出电压大于220 V ，原副线圈的匝数比小于501，A 错误；由输入电压的表达式知，f ＝100 π2 π Hz ＝50 Hz ，B 错误；副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I ＝PU＝4 A ，C 正确；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W ，所以变压器的输入功率大于880 W ，D 错误．4．M2 [2013·天津卷] 通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压 U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( )A.PR kU ，1nB.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1nC.PR kU ，1n 2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n 2 4．D [解析] 原线圈的电压为U ，副线圈与原线圈的匝数比为k ，则副线圈的电压为kU ，输电线路中的电流为P kU ，所以线路损耗的电功率P 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，故线路损耗的电功率与1k 2成正比，即若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，输电线路损耗的电功率将变为原来的1n2，选项D 正确．18．M2[2013·山东卷] 图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )图甲图乙 A ．电压表的示数等于5 V B ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1>1000 D ．实现点火的条件是n 2n 1<100018．BC [解析] 交流电压表显示的是有效值，而原线圈输入的是正弦交流电，所以交流电压表的示数为52V ，故B 正确．如果副线圈电压的瞬时值大于5000 V ，则n 2n 1＝U 2U 1＞1000，故C 正确．图317．M2[2013·课标全国卷] 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，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 A B．380 V和9.1 AC．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 A17．B [解析] 因变压器输出电压调至最大，故副线圈为1900匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，即U1U2＝n1n2，故副线圈的电压有效值U2为380 V；因变压器为理想变压器，故其输入功率等于输出功率，即P1＝P2，由P1＝U1I1得I1＝9.1 A，B正确．7．M2[2013·江苏卷] 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( )图5A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起7．ABD [解析] 由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线的电流大小相等，方向相反，因此合磁通量为零，L2中的磁通量为零，A项正确；当家庭电路中使用的电器增多时，火线和零线的电流仍然大小相等，方向相反，L2中的磁通量不变，B项正确；家庭电路发生短路时，火线和零线的电流同时增大，合磁通量仍然为零，因此开关K不会被电磁铁吸起，C项错误；当地面上的人接触火线发生触电时，火线的电流突然变大，即L1中的磁场发生变化，导致L2中的磁通量变化，L2中产生感应电流，电磁铁将开关K吸起，D项正确．【2013年-2013年】1.（2013·广东理综·T19）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中55R≈Ω，、为理想电流表和电压表。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第四模块第10章第2单元
一、选择题
1．(2009年江苏卷)如图13所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin 100πt V.氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光．下列说法中正确的有
(
)
图13
A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz
B ．开关接通后，电压表的示数为100 V
C ．开关断开后，电压表的示数变大
D ．开关断开后，变压器的输出功率不变
解析：由u ＝202sin100πt V 可知，u m ＝20 2 V , f ＝50 Hz ，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为100 Hz ，A 选项正确．电压表示数为U ＝
u m 2
×5＝100 V ，B 选项正确．开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C 、D 两选项错误．
答案：AB
2．一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图14所示．副线圈仅接入一个
10 Ω的电阻．则
( )
图14
A ．流过电阻的电流是20 A
B ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V
C ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D ．变压器的输入功率是1×103 W
解析：原线圈中电压的有效值是220 V ．由变压比知副线圈中电压为100 V ，流过电阻的电流是10 A ；与电阻
并联的电压表的示数是100 V ；经过1分钟电阻发出的热量是6×104
J ；P 入＝P 出＝U 22R ＝100210 V ＝1×103 W ，D 项正确．
答案：D。

2019届物理高考二轮总复习 10-2 变压器 电能的输送(人教版选修3-2)

变压器 电能的输送第二讲高三物理3-2选修教材(必考内容)新课标 人教版

高考物理一轮复习课件10.2变压器 电能的输送(人教版选修3-2)

高中物理选修3-2：10-2

人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 电能的输送及应用 基础

2019课标通用高考物理复习第十一章 第2节 变压器 电能的输送物理课件PPT

高考物理总复习第十章 第2讲 变压器、电能的输送

人教版选修3-2第五章 第五节：电能的输送 知识讲解和课后训练 题型全面 有答案