(新课标)高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 第2讲

(1)I= P ;(2)I=U U ' 。
U
R
考点突破
考点一 理想变压器基本规律的应用
基本关系式中物理量之间的决定关系:
电压 功率 电流
副线圈电压U2由原线圈电压U1和线圈匝数比决定,U2= n2
n1
U1(原制约副)
副线圈中的功率P2由用户负载决定,原线圈的输入功率P1 由副线圈的输出功率P2决定,P1=P2(副制约原)
t
0匝,则穿过铁芯的磁通量的最大变化率 Φ=
t
52Wb/s;U2= nn12U1=40 V,由I2=
U2 =0.4 A,得电流表A的示数为0.4 A;P1=P2=I2U2=0.4×40 W=16 W。
R
考点二 理想变压器的动态分析
1.线圈匝数比不变的情况(如图所示)
(1)U1不变,根据
U1 U2
U1 220
大值I2m= 2I2=2.2 A2 ,C错误。变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=U1∶U2=1 1∶3,D正确。 1-1 (多选)如图所示,一理想变压器原线圈匝数为n1=1 000匝,副线圈匝数 为n2=200匝,将原线圈接在u=200 2sin 120πt(V)的交流电压上,电阻R=100 Ω,电流表A为理想电表。下列推断正确的是 ( )
知,Rt消耗的功率减小,D项错。
分析变压器动态问题的思路流程
U1
U2
I2
I1
2-1 (2015天津理综,6,6分)(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 ( )
A.变压器输入功率为484 W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3
答案 BD 对于理想变压器,P入=P出,所以输入功率P入=60×2.2 W=132 W,
A错。I1= P入 =132A=0.6 A,B正确。通过副线圈的正弦式交流电电流的最
A.交变电流的频率为50 Hz
B.穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 2 Wb/s
5
C.电流表A的示数为 2 2 A
5
D.变压器的输入功率是16 W
答案 BD 已知u=200 2 sin 120πt(V),则有效值U1=200 V,角速度ω=2πf
=120π rad/s,可知交变电流的频率为60 Hz;由Um1=n1 Φ =200 2 V,而n1=1 00
⑪ ⑫ (2)互感器
电压互感器 电流互感器
: :
用来把⑨ 高电压变 成⑩ 低电压。
用来把
电流变 成
电流。
自测1 (辨析题)
(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)理想变压器能改变交变电压、交变电流,但不改变功率,即输入功率总等
于输出功率。 ( )
(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。
()
答案 (1)✕ (2)√ (3)✕
二、远距离输电 1.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=
① I2Rt
。
3.电压损失
(1)ΔU=U-U';(2)ΔU=② IR 。
4.功率损失
(1)ΔP=P-P‘;(2)ΔP=③
I2R
=
P U
2R。
5.输送电流
=
n1 n2
可以得出不论负载电阻R如何变化,U2不变。
(2)当负载电阻发生变化时,I2变化,根据
I1 I2
=
n2 n1
可以判断I1的变化情况。
(3)I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以判断P1的变化。
2.负载电阻不变的情况(如图所示)
(1)不变,
n1 n2
发生变化,U2变化。
(2)R不变,U2变化,I2发生变化。
(3)根据P2=
U
2 2
R
和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,I1发生变化。
典例2 (2016山东潍坊联考)如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表 为理想电表,Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈 接图乙所示的正弦交流电,则 ( )
A.变压器原线圈中交流电压u的表达式u=110 2 sin 100πt(V)
(2)电压关系:只有一个副线圈时U1 =U2 。
n1 n2
有多个副线圈时U1 =U2 =U3 =…。
n1 n2 n3
(3)电流关系:只有一个副线圈时 I1 = n2 。
I2 n1
由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=⑧ U2I2+U3I3+…+UnIn 。 4.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器
课标版 物理
第2讲 变压器 远距离输电
教材研读
一、理想变压器 1.构造:如图所示,变压器是由①闭合铁芯 和绕在铁芯上的② 两个线圈 组成的。
(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫③ 初级 线圈。 (2)副线圈:与④ 负载 连接的线圈,也叫⑤ 次级 线圈。
2.原理:电流磁效应、⑥电磁感应 。 3.基本关系式 (1)功率关系:⑦ P入=P出 。
项正确;副线圈输出电压由变压器原副线圈匝数比和输入电压决定,故Rt温
度升高时,副线圈两端电压不变,则电压表示数不变,C项错;S接在a端,Rt温
度升高时其阻值减小,再由P=U 2 可知,变压器输出功率增大,故变压器的输
R
入功率也随之增大,B项错;S由a切换到b,副线圈匝数减小,故输出电压减小,
由P=
U2 R
B.S接在a端,Rt温度升高时,变压器的输入功率变小
C.S接在a端,Rt温度升高时,电压表和电流表的示数均变大
D.S由a切换到b,Rt消耗的功率变大
答案
A
由图乙可知电压最大值为110
2
V,周期为0.02
s,所以ω= 2
T
=1
00 π rad/s,则原线圈中交流电压的表达式u=Um sin ωt=110 2 sin 100πt(V),A
原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和线圈匝数比决定,I1=
n2 I2(副制约原)
n1
典例1 (2014山东理综,17,6分)(多选)如图,将额定电压为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 判断正确的是 ( )
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小