问酷网2014高考物理一轮复习知识点-变压器电能的输送

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高三物理电能的输送知识点

高三物理电能的输送知识点电能的输送是物理学中的一个重要知识点，涉及到电力传输、电路布线以及电子设备的操作等方面。

本文将介绍电能输送的基本原理、电流传输的方式以及常见的电路连接方式。

通过了解电能输送的知识点，可以帮助我们更好地理解和应用电能。

一、电能的基本原理电能是电荷做功的能力，是由带电粒子的电荷之间相互作用而产生的能量。

通常用符号E表示，单位是焦耳（J）。

电能的输送是指将电能从一个地方传送到另一个地方，其中涉及到电流的传输和电路的连接。

二、电流传输的方式电流是带电粒子在导体中的流动，是电能输送的载体。

根据电流传输的方式不同，可以分为直流和交流两种。

1. 直流（Direct Current，简称DC）直流电流的方向是保持不变的，电荷的流动方向始终相同。

直流电能的传输通常应用于低压、小功率的场合，比如电池、小型电子设备等。

2. 交流（Alternating Current，简称AC）交流电流的方向是周期性变化的，电荷的流动方向会不断改变。

交流电能的传输主要用于家庭、工业和城市电力系统中，因为它能够方便实现远距离的输送和大功率的传输。

三、电路连接方式为了实现电能的输送，电路需要进行合理的连接。

根据连接方式的不同，电路可以分为串联、并联和混合连接。

1. 串联连接串联连接是将电器依次连接在同一电路中，电路中只有一条路径供电流通过。

串联连接的特点是电流强度在各个电器中相同，而电压则依次分配给各个电器。

串联连接常用于需要依次工作的电器，比如圣诞灯串、电子钟等。

2. 并联连接并联连接是将电器并列地连接在电路中，电路中有多条路径供电流通过。

并联连接的特点是电压在各个电器中相同，而电流则依次分配给各个电器。

并联连接常用于需要同时工作的电器，比如家庭电路、电脑外设等。

3. 混合连接混合连接是将电器既串联又并联地连接在电路中，根据实际需要进行灵活的连接。

混合连接常用于复杂的电路系统，比如工业生产线、通信网络等。

四、电能输送的技术和应用随着科技的不断进步，电能输送的技术和应用也得到了广泛发展。

2014届高考物理一轮复习第44讲变压器电能的输送ppt课件

B、C 错误，变压器的输入电功率 P1＝P2＝U2I2＝22 W，D 正确．
3． [远距离输电中的电压与功率损失]在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么 A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比
4．理想变压器的理解 (1)没有能量损失； (2)没有磁通量损失．二、远距离输电 1．输电过程(如图 2 所示)
图2
2．输送电流 U－U′ P (1)I＝；(2)I＝ . U R 3．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＝ 4．电压损失 (1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝ 5．功率损失 (1)ΔP＝P－P′；(2)ΔP＝ 6．降低输电损耗的两个途径
1．理想变压器的动态分析的方法
(1)分清不变量和变量；
(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系；
(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定．
图1
Um 解析由于 e＝311sin 100πt V，原线圈电压最大值 Um 为 311 V，有效值 U1＝＝220 V， 2 U1 n1 根据＝可得 U2＝44 V， U2 n2 U2 n2 由欧姆定律知，副线圈中电流 I2＝ R ＝0.5 A，I2m＝ 2I2＝0.7 A，I1＝ I2＝0.1 A，所以 A、 n1
2． [理想变压器的变压规律]如图 1 所示，一理想变压器的原线圈匝数 n1＝1 000 匝，副线圈匝数 n2＝200 匝，交流电源的电动势 e＝311sin 100πt V(不考虑其内阻)，电阻 R＝ 88 Ω，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则 A．电压表的示数为 62.2 V B．电流表的示数为 2.5 A C．通过 R 的电流最大值为 0.5 A D．变压器的输入电功率为 22 W ( D )

高考物理一轮复习讲义第2讲变压器电能的输送

第2讲变压器电能的输送一、变压器1．变压器的构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的． (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈． (2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈．2．变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，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．互感现象是变压器工作的基础．3．理想变压器没有能量损失的变压器，即输入功率等于输出功率． 4．基本关系式(1)功率关系：P 入＝P 出．(2)电压关系：U 1n 1＝U 2n 2；有多个副线圈时，U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝… (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＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n . 5．几种常用的变压器(1)自耦变压器的原、副线圈共用一个线圈，如图所示．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高压电路中作用把高电压变成低电压把大电流变成小电流匝数特点副线圈匝数比原线圈匝数少副线圈匝数比原线圈匝数多1．输电线路及其电压、电能损失 (1)输电线路(如图所示)(2)电压和电能损失 ①输电电流：I ＝P U；②电压损失：ΔU ＝U －U ′＝Ir ＝P Ur ； ③电能损失：ΔP ＝P －P ′＝I 2r ＝(P U)2r ；2．减少电能损失的方法：根据P 损＝I 2R 线，减小输电电能损失有两种方法．(1)减小输电线的电阻：根据电阻定律R ＝ρl S，要减小输电线的电阻R ，在输电距离一定的情况下，可采用的方法有选用电阻率小的金属材料，尽可能增大导线的横截面积等．(2)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压．3．远距离输电(1)远距离输电导线上损失的电功率：输送功率一定时，线路电流I ＝P U，输电线上损失功率P 损＝I 2R 线＝P 2U 2R 线，可知P 损∝1U2.远距离输电线路中的功率关系：P 输＝P 损＋P 用．(2)远距离输电的基本电路：由于发电机组本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需要升压变压器升压到几百千伏后再向远距离送电，到达用电区再用降压变压器降到所需的电压，基本电路如图所示．1．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为6 V ，内阻均不计．下列说法正确的是( )A ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1 解析：由理想变压器的原理可知，当S 与a 接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R 中有感应电流，故A 错误，B 正确；当S 与b 接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈电压为3 V ，C 正确；变压器并不改变交变电流的频率，D 错误．答案： BC2．如图所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时，以下说法不正确的是( )A ．原、副线圈磁通量之比为2∶1B ．原、副线圈电流之比为1∶2C ．输入功率和输出功率之比为1∶1D ．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1解析：由于原、副线圈共用一个铁芯，故通过原、副线圈磁通量之比和原、副线圈磁通量变化率之比均为1∶1，选项A 错误而D 正确；由I 1∶I 2＝n 2∶n 1得，I 1∶I 2＝1∶2，选项B 正确；由于理想变压器不考虑变压器自身的功率损失，故选项C 正确，本题选择不正确的选项，故应选A.答案： A3．对于远距离输电，在P 送一定的情况下，设输电线路中的电流为I 送，输电线的总电阻为R 线，为了节能，采用高压U 送输电，下列说法正确的是( )A ．由U 送＝I 送R 线，输电线路中的电流变大B ．由P 送＝I 送U 送，输电线路中的电流变小C ．由P 耗＝U 2送/R 线，输电线路消耗功率增大D ．由P 送＝I 2送R 线，不会影响输电线路中的电流解析：由U 线＝I 线R 线，I 送＝I 线，U 送≠U 线(U 送＝U 到＋U 线)，故U 送≠I 送R 线，选项A 错；公式P 送＝I 送U 送，针对的是同一研究对象，故选项B 对、D 错；P 耗＝I 2线R 线＝I 2送R 线＝(P 送/U 送)2R 线，因此U 送增大时，输电线路消耗功率P 耗减小，故选项C 错．答案： B4.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为22 W ；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )A ．U ＝110 V ，I ＝0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 AD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A解析：由于灯泡正常发光，故灯泡两端电压即副线圈两端电压为U 2＝220 V ，通过灯泡的电流即副线圈中的电流为I 2＝22 W220 V＝0.1 A ．根据理想变压器电压关系U 1∶U 2＝n 1∶n 2，得U 1＝110 V ，电流关系I 1∶I 2＝n 2∶n 1，得I 1＝0.2 A ，则U ＝U 1＝110 V ，I ＝I 1＝0.2 A ．故选项A 正确，选项B 、D 、D 错误．答案： A5．图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n 1与副线圈的匝数n 2之比为10∶1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20 Ω的定值电阻串联接在副线圈两端．电压表为理想电表．则( )A ．原线圈上电压的有效值为100 VB ．原线圈上电压的有效值约为70.7 VC ．电压表的读数为5.0 VD ．电压表的读数约为3.5 V解析：本题考查交流电图象的应用及理想变压器与闭合电路．由图乙可得该正弦交流电的峰值为100 V ，所以其有效值为：U ＝U m2＝70.7 V ，A 错误，B 正确；由理想变压器原、副线圈的电压比等于相应的匝数比可得：u 1u 2＝n 1n 2⇒u 2＝n 2u 1n 1，其中：U 1有＝U ＝U m2＝70.7 V ，所以U 2有＝7.07 V ，故副线圈上的电压表的读数为：U V ＝RR ＋RU 2有≈3.5 V，D 正确，C 错误．答案： BD理想变压器基本关系的应用变压器的工作原理及基本关系(2012·课标)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1 900匝；原线圈为1 100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I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A解析：根据理想变压器电压比关系U 1U 2＝n 1n 2，代入数据解得副线圈两端的电压有效值U 2＝380 V ，因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即P 入＝P出＝U 1I 1，解得I 1＝2×103220A≈9.1 A，选项B 正确；选项A 、C 、D 错误．答案： B理想变压器的注意事项(1)在理想变压器中，副线圈的端电压U 2由输入电压U 1和匝数比n 2/n 1共同决定，与负载电阻大小无关．(2)电网送电遵循“用多少送多少”的原则，原线圈中的输入电流I 1是由副线圈中的输出电流I 2决定的，原、副线圈各一个绕组时，I 1＝n 2n 1I 2，副线圈有多个绕组时，由P 入＝P 出的功率关系来确定．1－1：如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22 W ，现闭合开关，灯泡正常发光．则( )A ．t ＝0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B ．交流发电机的转速为50 r/sC ．变压器原线圈中电流表示数为1 AD ．灯泡的额定电压为220 2 V 解析： t ＝0.01 s 时刻交变电流电动势为零，线圈处于中性面，磁通量最大；由图象可知周期T ＝0.02 s ，转速n ＝1T＝50 r/s ；变压器原线圈中电压有效值为U 1＝22 V ，原线圈中输入功率与副线圈输出功率相同，由P ＝22 W ，P ＝UI ，得I ＝1 A ；由U 1U 2＝n 1n 2知副线圈两端电压U 2＝220 V ．正确选项为B 、C.答案： BC理想变压器动态分析问题1．匝数比不变的情况(如图)(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也不变．(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)(1)U1不变， n 1n 2发生变化，故U 2变化． (2)R 不变，U 2改变，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．(2012·福建理综)如图，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器，和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )A ．I 1和I 2表示电流的瞬时值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小、I 1变小解析：交流电表的示数为有效值，故A 、B 两项均错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变，U 1、U 2均不变，所以I 2＝U 2R 0＋R 变大，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝n 2n 1I 2变大，故C 项正确，D 项错误．答案： C分析动态问题的思路程序为：2－1：(2013·济南定时练习)自耦调压变压器上的滑动触头P 移动，可以调节输出电压，线圈MN 两端与一个滑动变阻器相连接，Q 为滑动变阻器的滑动触头，V 1、V 2为理想电压表，如图所示，下列说法正确的是( )A ．当交流电源接a 、b 时，触头P 上移，Q 也上移，V 1的示数不变，V 2示数可能不变B ．当交流电源接a 、b 时，触头P 上移，Q 下移，V 1的示数不变，V 2示数增大C ．当交流电源接c 、d 时，触头P 上移，V 1的示数增大，V 2示数不变D ．当交流电源接c 、d 时，触头P 上移，V 1的示数减小，V 2示数不变解析：当交流电源接a 、b 时，P 上移，原线圈匝数变大，电源电压不变，V 1示数不变，由电压关系和U 1、n 2不变、n 1变大．可知副线圈电压U 2减小，Q 上移，cd 间阻值变大，V 2示数可能不变，故A 正确，同理B 错误；当交流电源接cd 时，P 上移，电源电压不变，V 2示数不变，副线圈匝数变大，副线圈电压变大，V 1示数增大，故C 正确、D 错误．答案： AC远距离输电问题远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例)(1)功率关系P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 线＋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＝U 线＋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.(4)输电导线上损失的电功率P 损＝U 线I 线＝I 2线r ＝(P 2U 2)2r(2012·天津理综)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 ，1n B.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n C. PR kU ，1n 2 D. ⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n 2 解析：根据变压器的变压规律，得U 1U ＝k ，U 2U＝nk ，所以U 1＝kU ，U 2＝nkU .根据P ＝UI ，知匝数比为k 和nk 的变压器副线圈的电流分别为I 1＝P U 1＝P kU ，I 2＝P U 2＝P nkU.根据P ＝I 2R ，输电线路损耗的电功率分别为P 1＝I 21R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，P 2＝I 22R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P nkU 2R ，所以P 2P 1＝1n 2.选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．答案： D1.关于远距离输电问题的处理思路(1)画出输电线路图，将已知量和未知量标在图中相应位置； (2)将输电线路划分为几个独立回路；(3)根据串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式等确定各部分回路物理量之间关系； (4)根据升压、降压，原、副线圈的电压、电流关系和功率关系列式求解． 2．远距离输电问题的四个关键(1)画出一个模型——远距离输电模型图 (2)抓住输电的两端——电源和用电器． (3)分析两条导线——输电导线(4)研究两次电压变换——升压和降压3－1：如图所示，有一台交流发电机E ，通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电，输电线的总电阻为R .T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )A ．U 2减小，U 4变大B ．U 2不变，U 3变小C ．P 1变小，P 2变小D ．P 2变大，P 3变大解析：本题考查远距离输电及理想变压器的基本知识，解决本题的关键是对变压器的工作原理的掌握和闭合电路欧姆定律的应用．由理想变压器输出功率决定输入功率可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即P 1增大，输入电压U 1为定值不变，升压变压器的匝数不变，输入电压不变，故输出电压U 2不变，由于P 1增大，由P 1＝U 1I 1＝P 2＝U 2I 2可得，I 1增加，P 2、I 2增加，由闭合电路欧姆定律：U 3＝U 2－I 2R ，故U 3减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随U 3减小，U 4减小，A 、C 错误，B 正确；由于用户功率增加，即P 4增加，理想变压器无功率损耗可得：P 3＝P 4，功率P 3也增加，故D 正确．答案： BD解决理想变压器问题的常用思路1．思路1 电压思路：理想变压器原、副线圈的电压之比为U 1/U 2＝n 1/n 2；当变压器有多个副绕组时U 1/n 1＝U 2/n 2＝U 3/n 3＝…2．思路2 功率思路：理想变压器的输入、输出功率为P 入＝P 出，即P 1＝P 2；当变压器有多个副绕组时P 1＝P 2＋P 3＋…3．思路3 电流思路：理想变压器原、副线圈的电流比为I 1/I 2＝n 2/n 1；当变压器有多个副绕组时n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…如图所示的理想变压器副线圈为双绕组，两个副线圈n 2、n 3分别通过开关S 1、S 2与电阻R 1、R 2连接，其阻值为R 1＝R 2＝R ，原线圈n 1接入正弦式交变电压u ＝102cos 100πt (V)．若只闭合开关S 1，则电流表示数为0.2 A ；若只闭合开关S 2，电流表示数为1.25 A ．则( )A ．R 1消耗的电功率比R 2大B ．n 2∶n 3＝2∶5C ．若两个开关同时闭合，电路消耗的总功率为14.5 WD ．若两个开关同时闭合，R 1消耗的电功率比R 2大解析：开关分别闭合时，电阻消耗的电功率等于变压器的输入功率，即P ＝I 1U 1，因此R 1消耗的电功率比R 2小，A 错；开关分别闭合时，I 2I 1＝n 1n 2 ①，I 3I ′1＝n 1n 3②，而I 1＝U 2R ，I 3＝U 3R ，U 2U 3＝n 2n 3，联立解得n 2n 3＝I 1I ′1＝25，B 正确；若两个开关同时闭合，有I ″1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3，代入前面的①②和变压比得I ″1＝I 1＋I ′1＝1.45 A ，电路消耗的总功率P ＝I ″1U 1＝14.5 W ，C 正确；若两个开关同时闭合，通过R 1、R 2的电流与原来相同，因此消耗的功率也与原来相同，D 错．答案： BC1.(2012·海南单科)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是( )A ．120 V ，0.10 AB ．240 V ，0.025 AC ．120 V ，0.05 AD ．240 V ，0.05 A解析：副线圈电压U 2＝12 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得U 1＝240 V ，副线圈中电流I 2＝2·P U ＝1 A ，由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝0.05 A.答案： D2．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是( )解析：电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故B 、D 选项错误；同时，由I 1n 1＝I 2n 2知要使I 2＜I 1，须n 2＞n 1，故A 选项正确，C 选项错误．答案： A3.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R ，开始时，开关S 断开．当S 接通后，以下说法中正确的是( )A ．副线圈两端M 、N 的电压不变B ．副线圈输电线等效电阻R 上的电压减小C ．通过灯泡L 1的电流增大D ．原线圈的输入功率不变解析：副线圈输出电压决定于原线圈电压和原副线圈匝数比，S 接通后，副线圈两端电压不变，A 项正确；S 接通后，负载总电阻变小，故R 上电流变大，R 上的电压变大，B 项错；灯泡L 1两端的电压和通过其的电流均减小，C 项错；副线圈输出功率变大，故原线圈输入功率变大，D 项错．答案： A4．在远距离输电时，输送的电功率为P ，输送电压为U ，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S ，两地距离为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则P ′、P 用的表达式正确的是( ) A ．P ′＝U 2S ρLB ．P ′＝2P 2ρL U 2SC ．P 用＝P －U 2S ρLD ．P 用＝P (1－2P ρL U 2S )解析：导线的电阻r ＝ρ2L S ，输送的电流I ＝P U ，输电线损失的电功率P ′＝I 2r ＝2P 2ρL U 2S，B 项正确．用户得到的电功率P 用＝P －P ′＝P (1－2P ρL U 2S )，D 项正确．答案： BD5．(2012·重庆理综)如图所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 0002sin 100πt (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RL 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4 AD ．变压器的输入功率为880 W解析：由电器RL 正常工作，可得通过副线圈的电流为I＝P U ＝880220A ＝4 A ，故C 对；副线圈导线所分电压为U r ＝4×6 V ＝24 V ，副线圈两端电压U 2＝220 V ＋24 V ＝244 V ，因此原、副线圈的匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝11 000244＝2 75061，故A 错；又P 1＝P 2＝U 2I 2＝244×4 W ＝976 W ，故D 错；交变电压的频率f ＝ω2π＝50 Hz ，故B 错．答案： C。

高考物理一轮复习课件基础课变压器电能的输送

远距离输电技术及应用
柔性直流输电技术
采用可关断器件和脉宽调制技术，实现直流输电的灵活控制，适用于远距离海上风电等新能源并网。
特高压输电技术
通过提高输电电压等级，减少输电损耗和占地面积，实现大容量、远距离的电力输送。
分布式发电与微电网技术
分布式发电
利用各种分散的、可再生的能源进行发电，如太阳能、风能等，具有环保、节能、灵活等优点。
法规政策
需要制定和完善相关法规政策，为智能电网的发展提供有力保障。
06
实验：变压器参数测量和性能评估
Chapter
实验目的和原理
实验目的掌握变压器的基本工作原理和主要参数。学会使用相关仪器测量变压器的电压、电流和功率。
实验目的和原理
• 评估变压器的性能，如效率、电压变换比等。
实验目的和原理
微电网技术
将分布式电源、储能装置、负荷等集成在一起，形成一个可独立运行的小型电力系统，实现电能的自给自足和优化配置。微电网可以并网运行，也可以离网运行，提高了电力系统的灵活性和可靠性。
03
变压器在电能输送中应用
Chapter
升压变压器与降压变压器作用
升压变压器作用
提高电压等级，减小电流，降低线路损耗，提高输电效率。
2. 将电源连接到变压器的输入端，将电压表、电流表和功率计分别连接到变压器的输入和输出端。ຫໍສະໝຸດ 实验步骤和数据记录01
3. 开启电源，逐渐调高电压，记录输入和输出电压、电流以及功率的数值。
02
4. 重复步骤3多次，以获得足够的数据进行后续分析。
实验步骤和数据记录
数据记录
| 序号 | 输入电压 (V) | 输入电流 (A) | 输入功率 (W) | 输出电压 (V) | 输出电流 (A) | 输出功率 (W) |

高考物理一轮复习第十章第2节变压器电能的输送课件

【答案】 C
[考向分析] (1)理想变压器(Ⅱ) 1.考纲展示 (2)远距离输电(Ⅰ) 本节的命题仍以下列题型为主： (1)理想变压器的动态分析． 2.命题趋势 (2)理想变压器与交变电流的规律综合． (3)远距离输电与理想变压器的综合．主要考查一个原线圈、一个副线圈的理想变压 3.选材特点器，有时也会考查自耦变压器和互感器的工作原理．远距离输电问题常结合实际应用进行考查.
图 10-2-2
已知变压器线圈总匝数为 1 900 匝；原线圈为 1 100 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( )
根据变压器上的能量关系有 E 输入＝E 输出，在一个周期 T 的时间内，二极管未短路时有 UabI1T＝UR2·T2＋0(U 为副线圈两端的电压)，二极管短路时有 UabI2T＝UR2T，由以上两式得 I2＝2I1，选项 D 正确．
【答案】 BD
2．(2012·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 10-2-2 所示，其副线圈匝数可调．
I2m＝
2I2＝2.2
2
A，选项 C 错误．
【答案】 BD
突破训练 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，变压器的输出电压是 110 V，通过负载的电流图象如图 10-2-5 所示，则( )
考点一变压器基本规律的应用
理想变压器的规律
理想变压器 ①没有能量损失；②没有磁通量损失

高考物理复习知识点：变压器电能的输送

高考物理复习知识点：变压器电能的输送学无止境，高中是人生成长变化最快的阶段，所以应该用心去想，去做好每件事，为大家整理了高考物理复习知识点：变压器电能的输送,希望可以帮助到更多学子。

高考物理复习知识点：变压器电能的输送1.如图13-2-1所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接正弦交流电，A、V分别为理想交流电流表和交流电压表。

若将调压端的滑动头P向上移动，则A.电压表V的示数变大B.变压器的输出功率变大C.电流表A的示数变小D.电流表A的示数变大2.如图13-2-2所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u= V，电阻R=44，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法错误的是( )A.交流电的频率为50HzB.电流表A1的示数为0.2AC.电流表A2的示数约为1.4AD.电压表的示数为44V3.如图13-2-3所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表.开始时开关S接通，当S断开时，以下说法正确的是( )A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小B.等效电阻R上消耗的功率变大C.原线圈中电流表示数变大D.灯泡L1和L2变亮4.下列各图是电子技术中的常用电路，其中乙图中的电容器的电容C较小，丙图中的电容器的电容C较大.a、b是部分电路的输入端，其中输入的高频成分用～～表示，低频成分用～表示，直流成分用-表示.关于负载电阻R中得到的电流特征，下列说法中正确的是( )A.图甲中R得到的是交流成分B.图乙中R得到的是高频成分C.图乙中R得到的是低频成分D.图丙中R得到的是直流成分5.在微波炉是人类为解决人类在太空中生活需要加热食品发明的新型炉灶，现在这种炉灶已经走进了寻常百姓家，微波炉中的变压系统中有如图13-2-5所示的变压器，当原线圈绕组n1上加220V、50HZ的正弦交流电压时，在副线圈绕组n2上产生了3.4V的低压交变电压，在另一副线圈绕组n3上产生V的高压交变电压，若微波炉中的变压器可以视为理想变压器，则其原、副线圈绕组中的下列物理量一定相等的是( )①交流电的频率; ②交变磁通量的最大值; ③交流电的传播速度; ④交变磁通量的变化量; ⑤交流电的最大值; ⑥交流电的周期; ⑦电功率A.①③⑤⑥⑦ B。

高考物理一轮复习讲义—变压器、电能的输送

高考物理一轮复习讲义—变压器、电能的输送一、理想变压器1.构造如图1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

图1(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。

(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。

2.原理电磁感应的互感现象。

3.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(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P 入＝P 出电压关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式U 1U 2＝n 1n 2，与负载、副线圈的个数无关电流关系(1)只有一个副线圈时：I1I2＝n2n1 (2)有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋I n U n或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋I n n n频率关系f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)4.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图2甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。

图2(2)n1＞n2）：把高电压变成低电压，如图丙所示。

n1＜n2）：把大电流变成小电流，如图丁所示。

【自测1】关于理想变压器，下列说法正确的是()A.变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用B.变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率C.正常工作的变压器，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压D.变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小答案A二、电能的输送如图3所示，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 ′，输电电流为I ，输电线总电阻为R 。

图31.输电电流I ＝P U ＝P ′U ′＝U －U ′R。

2.电压损失(1)ΔU ＝U －U ′(2)ΔU ＝IR3.功率损失(1)ΔP ＝P －P ′(2)ΔP ＝I 2R ＝(P U)2R 4.减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R 。

高考物理一轮复习课件时作业变压器电能的输送

02
电能输送过程分析
远距离输电模型建立
输电线的电阻、感抗和容抗
在远距离输电中，输电线本身具有电阻、感抗和容抗，这些参数会影响电能的传输效率。
变压器的变比和效率
变压器用于升高或降低电压，其变比和效率对电能传输有重要影响。
电源和负载的特性
电源的内阻和负载的大小、性质（如阻性、感性或容性）也会影响电能的输送。
采用高压输电
通过提高输电电压，可以减小输电线上的电流，从而降低功率损失。
采用直流输电
与交流输电相比，直流输电具有线路造价低、损耗小、稳定性好等优点，尤其适用于远距离、大容量输电。
优化电网结构
合理规划电网结构，减少输电环节和变电层次，可以降低电网的损耗和提高输电效率。
采用新型导电材料
采用电阻率更低的新型导电材料，可以减小输电线的电阻，从而降低功率损失。
位。
02
高压直流输电技术
介绍高压直流输电技术的原理、优点和应用场景，分析其与变压器电能
输送的联系和区别。
03
新能源发电与变压器的应用
探讨新能源发电技术如太阳能、风能等对电力系统的影响，以及变压器
在这些领域中的应用和挑战。
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变压器利用电磁感应原理实现电压的变换。当原边绕组通以交流电时，铁芯内产生交变磁通，从而在副边绕组中感应出电动势。
电压变换
通过改变原、副边绕组的匝数比，可以实现电压的升高或降低。匝数比越大，电压变换比也越大。
电流变换
在理想情况下，变压器的原、副边电流与匝数成反比。因此，通过改变匝数比，也可以实现电流的变换。
合理规划电源布局和电网结构，提高电力系统的稳定性和可

高考物理一轮复习变压器电能的输送

变压器电能的输送一、选择题1.如右图所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光.此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置．现将滑片下移(导线电阻不计)，则以下说法中正确的是()A．灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小B．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C．灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变解析：因为副线圈两端的电压没发生变化，所以灯仍能正常发光．当滑片下移时，由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，且输入的功率变小，A正确．答案： A2.如右图所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是() A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好4．(2011·东北三省四市联考)一理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是()A．若通过电路中A、C两处的电流分别为I A、I C则I A>I CB．若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大C．若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大D．若在使电阻R增大的同时，将触头P向A端滑动，则通过A处的电流增大解析：自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器．通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈两端电压，实现电压的变换．原、副线圈两端电压与其匝数成正比．理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，若仅将触头P向A端滑动，电阻R两端的电压增大，则电阻R消耗的电功率增大，选项B正确．答案： B解析：水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源．当R1不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，副线圈中的磁通量一定，磁通量的变化量为零，故其输出电压为零，分析可知A、C错，B对；当R1变化时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确定，故D错.答案： B9．“5·12”汶川大地震发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如下表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是()型号AED6500S最大输出功率60 kW输出电压范围220 V～300 VA.输电线路中的电流为20 AB．输电线路损失的电功率为8 000 WC．发电机实际输出电压是300 VD．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V10.图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连．P为滑动头．现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止．用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，P2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值) 下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是()11．如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()二、非选择题12．某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为50 kW，如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？。

高考物理一轮复习讲义第十一章变压器电能的输送

第2讲变压器电能的输送板块一主干梳理·夯实基础1．构造：如图所示。

变压器主要由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。

(1)原线圈：指与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。

(2)副线圈：指与负载连接的线圈，也叫次级线圈。

2．工作原理：电磁感应的互感现象。

3．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出。

(2)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2，若n 1>n 2，为降压变压器；若n 1<n 2，为升压变压器。

(3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1；有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n 。

4．几种常用的变压器(1)自耦变压器(也叫调压变压器)。

(2)互感器①电压互感器，可以把高电压降为低电压； ②电流互感器，可以把强电流降为弱电流。

【知识点2】远距离输电 Ⅰ 1．输电过程(如图所示)2．电压损失 (1)ΔU ＝U －U ′。

(2)ΔU ＝IR 。

3．功率损失 (1)ΔP ＝P －P ′。

(2)ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ＝ΔU2R 。

4．输送电流 (1)I ＝P U 。

(2)I ＝U －U ′R。

板块二考点细研·悟法培优考点1 理想变压器的工作原理和基本量的关系 [深化理解]1．基本关系(1)无漏磁，故原、副线圈中的Φ、ΔΦΔt相同。

(2)线圈无电阻，因此无电压降，U ＝E ＝n ΔΦΔt。

(3)根据U n ＝ΔΦΔt 得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线圈，还是副线圈，该比例都成立，则有U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…。

(4)无电能损失，因此P 入＝P 出，无论副线圈一个还是多个，总有U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…，将电压关系代入可得n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…。

(5)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。

高三物理一轮复习必考第1章交变电流传感器第2节变压器电能的输送

咐呼州鸣咏市呢岸学校第2节变压器电能的输送知识点1 理想变压器 1．构造(如图1021所示)图1021变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成． 2．根本关系 (1)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2. (2)功率关系：P 入＝P 出．(3)电流关系：①只有一个副线圈时：I 1I 2＝n 2n 1. ②有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n . 知识点2 远距离输电 1．输电过程(如图1022所示)图10222．电压损失(1)ΔU ＝U －U ′ (2)ΔU ＝IR 3．功率损失(1)ΔP ＝P －P ′ (2)ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R4．减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R 线．由R 线＝ρLS知，可采用加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线． (2)减小输电导线中的电流．在输电功率一的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压．知识点3 传感器的简单用 1．传感器将输入的非电学量，如力、热、磁、光、声，转换为电学量的装置． 2．传感器的工作原理非电学量传感器敏感元件转换元件转换电路电学量 3．四类常见的敏感元件(1)光敏电阻：在被光照时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大． (2)热敏电阻①正温度系数热敏电阻：温度升高电阻增大． ②负温度系数热敏电阻：温度升高电阻减小． (3)金属热电阻：电阻率随温度的升高而增大．(4)霍尔元件：能把磁感强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件，U H ＝k IBd. 1．正误判断(1)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率．(×) (2)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压．(×) (3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小．(×) (4)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．(√) (5)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗．(√)(6)在输送电压一时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大．(√)2．(理想变压器原理的理解)(多项选择)理想变压器的原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，那么( ) 【导学号：96622179】A ．原、副线圈中电流频率之比f 1∶f 2＝10∶1B ．原、副线圈两端电压之比为U 1∶U 2＝10∶1C ．原、副线圈内交变电流之比I 1∶I 2＝1∶10D ．变压器输入和输出功率之比P 1∶P 2＝10∶1 【答案】 BC3．(变压器规律的用)(多项选择)(2021·模拟)如图1023所示，将额电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A ．以下判断正确的选项是( )图1023A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3 【答案】 BD4．(远距离输电电损的理解)远距离输电时，在输送电功率不变的条件下( ) 【导学号：96622180】A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率B．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率C．提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流【答案】B[核心精讲]1．变压器的工作原理2．理想变压器的根本关系理想变压器①没有能量损失(铜损、铁损)②没有磁通量损失(磁通量集中在铁芯中)根本关系功率关系P入＝P出电压关系原、副线圈的电压比于匝数比：U1U2＝n1n2电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成反比：I1I2＝n2n1频率关系原、副线圈中电流的频率相制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决功率原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决[题组通关]1．(多项选择)如图1024所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2，原线圈的两端a、b接正弦式交流电源，电压表的示数为220 V，负载电阻R1＝66 Ω，R2＝33 Ω，电流表的示数为0.4 A．那么以下判断中正确的选项是( )图1024A．原、副线圈的匝数比为1∶10B．原、副线圈的匝数比为5∶1C．电流表的示数为2 AD．电流表的示数为0.4 ABC 负载电阻R 1＝66 Ω，R 2＝33 Ω，并联后的电阻为R ＝22 Ω，变压器输入功率P 1＝U 1I 1＝P 2＝I 22R ，所以电流表的示数为I 2＝U 1I 1R＝2 A ，C 正确，D 错误；原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝I 2∶I 1＝5∶1，A 错误，B 正确．2．(2021·乙卷)一含有理想变压器的电路如图1025所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒．当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为( ) 【导学号：96622181】图1025A ．2B ．3C ．4D ．5B 设原、副线圈的匝数比为k ，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，那么原线圈电流为I 时，副线圈电流为kI ；原线圈电流为4I 时，副线圈电流为4kI .根据变压器的输入功率于输出功率得UI －I 2R 1＝(kI )2(R 2＋R 3)4UI －(4I )2R 1＝(4kI )2R 2联立两式代入数据解得k ＝3，选项B 正确． [微博]关于理想变压器的四点注意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．理想变压器根本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值． [核心精讲]1．匝数比不变的情况(如图1026所示)图1026(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决输出电压U 2，可以得出不管负载电阻R 如何变化，U 2不变． (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2决输入电流I 1，可以判断I 1的变化． (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化． 2．负载电阻不变的情况(如图1027所示)图1027(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，U 2变化． (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化．(3)根据P 2＝U 22R和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化．[师生共研](2021·高考)如图1028所示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为值电阻，R 为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表的示数增大了0.2 A ，电流表的示数增大了0.8 A ，那么以下说法正确的选项是( )图1028A ．电压表示数增大B ．电压表、示数均增大C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动【探讨】 (1)滑片移动时，的示数变了.的示数变吗？提示：的示数由的决，故不变．(2)、的示数均变大了，变压器的输入功率P 1、输出功率P 2如何变？两者的关系如何变？提示：P 1、P 2均变大，但P 1＝P 2不变． D 电压表的示数和a 、b 间电压的有效值相同，滑片滑动时示数不变，选项A 错误；电压表测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故示数不变，示数为示数减去R 0两端电压，两线圈中电流增大，易知R 0两端电压升高，故示数减小，选项B 错误；理想变压器U 1I 1＝U 2I 2，那么U 1ΔI 1＝U 2ΔI 2，ΔI 2＞ΔI 1，故U 2＜U 1，变压器为降压变压器，选项C 错误；因I 2增大，故知R 减小，变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动，选项D 正确．理想变压器动态分析的方法1．分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约的关系，利用闭合电路欧姆律，串、并联电路特点进行分析、判．2．电压、电流、功率之间的制约关系 (1)U 1决U 2 (2)I 2决I 1 (3)P 2决P 13．可以把理想变压器的副线圈看做是给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法．[题组通关]3．(多项选择)(2021·模拟)如图1029所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈中心的抽头，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u 1＝2202sin 100πt (V)，那么( )图1029A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表V 1的示数为22 VB ．当t ＝1600s 时，电压表V 0的读数为220 V C ．单刀双掷开关与a 连接，当滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，电压表V 1的示数增大，电流表示数变小D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表V 1和电流表的示数均变小BC 当单刀双掷开关与a 连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，副线圈输出电压为U 2＝22 V ，但电压表V 1示数小于U 2，故A 错误；当t ＝1600s 时，电压表V 0的读数为有效值220 V ，故B 正确；单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U 2是由变压器决的，所以电流表示数变小，电压表V 1示数变大，故C 正确；当单刀双掷开关由a 扳向b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为5∶1，副线圈输出电压U 2变大，电流表和电压表V 1的示数均变大，故D 错误．4．(多项选择)如图10210所示，变压器输入有效值恒的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯用电器)，R 表示输电线的电阻，那么( ) 【导学号：96622182】图10210A ．用电器增加时，变压器输出电压增大B ．要提高用户的电压，滑动触头P 向上滑C ．用电器增加时，输电线的热损耗减少D ．用电器增加时，变压器的输入功率增加BD 由于变压器原、副线圈匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，A 错误；根据变压器原理可知输出电压U 2＝n 2n 1U 1，当滑动触头P 向上滑时，n 2增大，所以输出电压增大，B 正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线上热损耗增大，C 错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，D 正确．[核心精讲] 1．理清三个回路图10211远距离输电电间的根本结构，如图10211所示．输电过程的电路被划分为三个的回路，即电源回路、输送回路和用户回路．在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可用闭合电路欧姆律、串并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系那么是联系不同回路的桥梁．2．抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是：U 1U 2＝n 1n 2，I 1n 1＝I 2n 2，P 1＝P 2.(2)理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：线圈3(匝数为n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是：U 3U 4＝n 3n 4，I 3n 3＝I 4n 4，P 3＝P 4.3．掌握一个能量守恒律发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1，线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小，剩余的绝大通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗，所以其能量关系为P 1＝P 线损＋P 用户．[师生共研](2021·高考)图10212为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，在T 的原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，假设输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，那么输电线上损失的电功率为( )图10212A.⎝⎛⎭⎫n 1n 2U 2m4rB.⎝⎛⎭⎫n 2n 1U 2m4rC ．4⎝⎛⎭⎫n 1n 22⎝⎛⎭⎫P U m 2rD ．4⎝⎛⎭⎫n 2n 12⎝⎛⎭⎫P U m 2rC 升压变压器T 的原线圈两端电压的有效值为U 1＝U m2；由变压关系可得U 1U 2＝n 1n 2，那么U 2＝n 2U m2n 1；因为输送电功率为P ，输电线中的电流为I 2＝P U 2＝2n 1P n 2U m ，那么输电线上损失的电功率为ΔP ＝I 22(2r )＝4n 21P 2r n 22U 2m，应选项C 正确．输电线路功率损失的计算方法1．P 损＝P －P ′，P 为输送的功率，P ′为用户所得功率． 2．P 损＝I 2线R 线，I 线为输电线路上的电流，R 线为线路电阻．3．P 损＝ΔU2R 线，ΔU 为输电线路上损失的电压，R 线为线路电阻．4．P 损＝ΔUI 线，ΔU 为输电线路上损失的电压，I 线为线路上的电流． [题组通关]5．如图10213所示为远距离输电的原理图，变压器均为理想变压器，图中标出了各的电压和电流，输电线总电阻为R ，以下结论正确的选项是( )图10213A ．I 2＝U 2RB ．U 2I 2＝U 4I 4C ．假设用户的用电功率变大，那么U 4变大D ．假设用户的用电功率变大，那么I 1变大D 在输电的回路中，有U 2＝I 2R ＋U 3，输电线上损失的电压小于升压变压器的输出电压，A 错误；升压变压器的输入功率为总功率，于输电线上的损耗功率和用户得到的功率之和，B 错误；电厂输出的电压U 1不变，那么U 2不变，假设用户的用电功率变大，那么输电电流变大，那么输电线上损失的电压变大，用户得到的电压变小，C 错误，D 正确．。