2014届高三物理一轮(14年预测+目标定位+规律总结)10.2《变压器电能的传输》教学案(新人教版)
【志鸿优化设计】(安徽专用)2014届高考物理一轮复习 第十章 交变电流第二节理想变压器 电能的输送
第二节 理想变压器 电能的输送一、变压器 1．构造由__________、__________和____________组成。
2．原理利用电磁感应的____现象。
3．理想变压器原、副线圈根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)根本 关系功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P 入＝__________电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，公式：U 1U 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：I 1/I 2＝________；(2)有多个副线圈时：由P 入＝P 出得I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…＋I n U n 或I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋…＋I n n n频率关系 f 1＝f 2(变压器不改变交变电流的频率)4.几种常见的变压器(1)自耦变压器——调压变压器 (2)互感器(如下列图)①电压互感器：用来把______电压变成______电压。
②电流互感器：用来把______电流变成_______电流。
二、电能的输送如下列图，假设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 ′。
1．输电电流I ＝__________＝P ′U ′＝U －U ′R 线2．输电导线损耗的电功率P 损＝I 2·R 线＝____________ 即在输送功率一定时，输电电压增大为原来的n 倍，输电导线上损耗的功率就减少为原来的______。
3．输电导线损耗的电压U损＝I·R线＝____________。
1．(2012·福州质检)如下列图，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路。
当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12 mA，那么安培表A2的读数是( )A．0 B．3 mAC．48 mA D．与R值大小无关2．(2012·华南师大附中模拟)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。
2014届高三物理一轮复习备考计划
2014届高三物理一轮复习备考计划一、学情分析与阶段目标大部分同学对物理学习有兴趣，学习也刻苦努力，但物理就是学不好，这部分同学显然没有掌握适合物理学科特点的科学的学习方法----不会学物理。
高中物理的研究对象已经从“实物”上升到“模型”，过程从单一到复杂，一定的物理过程对应一定的分析。
如在解题时，必须找出各种物理状态及其对应的物理量、临界状态及纽带作用的因素，分析关系，再解决问题。
故物理思维和物理方法是凝结在物理知识后面的灵魂。
物理概念和规律的建立和表达，本来就是一个科学方法的具体应用过程。
如分析和解决物理问题的一般步骤是：“建立物理图景----建立模型----数学处理”其中每一个步骤，都是一种物理方法的具本应用。
只有逐步掌握思维和方法，才能克服困难学好物理。
调查中发现，有42.8%的同学没有良好的学习习惯。
造成高中物理学习困难的主要原因，除了智力因素，基础的不足等，养成良好的物理学习习惯也是至关重要的。
习惯是经过反复练习逐步养成的不需要去努力和监督的自动化行为模式。
习惯有好坏之分。
比如，学生把大量时间化在题海上机械重复，思维只停留在表层，缺乏深入思考，而物理恰需要深入思考，只有对概念规律贯通领会，才能举一反三。
又如，有很多同学认为预复习是浪费时间，调查发现43%的同学仅凭兴致偶尔预习一下，至于课后，很多人认为作业就是复习。
调查还发现，很少有同学自觉在上课记笔记，老师强调则偶尔动一下笔。
物理学习是在特定的物理情境中，通过物理知识的学习培养物理思维，掌握方法，进一步提高科学素养的一个过程。
而物理思维和方法等，又是以物理知识为载体，隐藏在物理知识后面的，所以学习习惯的好坏将直接影响学习的效果。
因此，第一轮复习要注意让学生多动手，多动脑，勤思考；老师要注意备教法，备学法，备学情，引导学生学会分析和解决物理问题的一般步骤：“建立物理图景----建立模型----数学处理”边审题边画草图的习惯。
二、复习策略1．教师尤其要注重加强学生对物理基本功的训练。
2014届高考物理第一轮复习方略10.2变压器电能的输送.
原线圈副线圈2. 如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图, 自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表.若将调压端的滑动触头P向上移动，则（）《全程复习》2014届高考物理全程复习方略（人教版-第一轮）课时提能演练（含详细解析）10.2变压器电能的输送（40分钟100 分）、选择题（本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全得5分，共72分）1. （2012 •泰州模拟）原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有（）A. 只增加原线圈的匝数n1B. 只减少副线圈的匝数n2C.只减少负载电阻R的阻值D.只增大负载电阻R的阻值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3. （2011 •山东高考）为保证用户电压稳定在220 V,变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图.保持输入电压U1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压U2随时间t变化的曲线如图乙所示.以下正确的是（）个小型发电站，输送的电功率为P=500 kW,当使用U=5 kV 的电压输电时，测得安装在输电A.U 2= 190「2si n(50 二 t)VB.U2 = 190 一 2sin(100 t) VC.为使用户电压稳定在 220 V ,D.为使用户电压稳定在 220 V , 4.如图甲所示，理想变压器原、应将P 适当下移应将P 适当上移 副线圈的匝数比为 10 : 1, R=20 Q , R 2=30 Q , C 为电容器.J已知通过R 的正弦式交流电如图乙所示，贝U （A. 交流电的频率为 0.02 HzB. 原线圈输入电压的最大值为200、2 VC. 电阻 R ＞的电功率约为 6.67 WD. 通过R 3的电流始终为零 5.如图所示，T 为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab 和cd 的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关 S 闭合时（）A. 交流电压表 V 2和V 3的示数一定都变小B. 交流电压表V 3的示数变小C. 交流电流表A i 、A 和A 的示数一定变大D. 只有A 1的示数变大施.-K-W.6. （2012 •中山模拟）如图所示，L i和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器•若已知变压比为1 000 : 1,变流比为100：1，并且知道电压表示数为220 V,电流表示数为10 A，则输电线的输送功率为（）A. 2.2 X 103 WB.2.2 X 10-2 W8 4C. 2.2 X 10 WD.2.2 X 10 W7. 如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1,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 Q ,电流表A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A的示数为1.0 AD. 电流表A的示数为0.4 A8. 某水电站，用总电阻为2.5 Q的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3X 106 kW现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是（）A. 输电线上输送的电流大小为2X 105 AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC. 若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9X 108 kWD. 输电线上损失的功率为△ P= U/r , U为输电电压，r为输电线的电阻二、计算题（本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）9. （12分）收音机的变压器的初级线圈有 1 210匝，接在Ui=220 V的交流电源上，变压器有两个次级线圈.次级线圈n的匝数为35匝，次级线圈川的匝数是1 925匝.如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈n的电流是0.3 A时，初级线圈的电流11=0.114 A. 求线圈川中电流和输出电压（电流的计算结果保留3位有效数字）.10. （2012 •东莞模拟）（16分）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站，输送的电功率为P=500 kW,当使用U=5 kV的电压输电时，测得安装在输电1.【解析】选C.由知,当n 1增大时,n 1U 1U 2减小，当2. 【解析】选A 、B D.当滑动触头P 向上移动时,自耦变压器“副线圈”匝数增大，由n IIn 1 U1可知“副线两端电压增大，台灯的功率变大,A B 正确；由于理想变压器输入功率与输出功率相等, 且输入电压不变，故电流表示数变大, C 错误、D 正确.3.【解题指南】 解答本题应注意以下三点:由业皿可知，原线圈电压的最大值U 1=200 V,B 错 R 和 F 2 并联, 线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差 4 800 kW • h.求：(1) 输电效率n 和输电线的总电阻r ；(2) 若想使输电效率提高到 98%又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电?答案解析..2知，A B 、D 均错误，C 正确.U 2n 1来使U 2增大，由可得应使n 1减小，故应将P 适当上移，D 选项正确.u 1 n 1 U 2 n 24. 【解析】选C.由图乙可知交流电频率为 50 Hz,所以A 错.副线圈电压最大值 U 2=l m1R=20 V,U 2 2 (-1 2 3)2F2- 6.67 W230故C 正确；因电容器接交流电有充放电电流，故 D 错.5.【解析】 选B.在理想变压器中，因为 U 不变，故V 2示数不变；闭合 S 时，负载电阻变小,1 根据图象找出最大值、周期，写出瞬时值表达式2 变压器原、副线圈的电压均为有效值 .3 根据变压器中电压关系确定如何改变原线圈匝数【解析】选B 、D.由图象可知，正弦式交变电压的最大值为190 2 V ，其周期为0.02 s.可得其表达式为u 2 =190、、2sin( 100二t)V ， B 选项正确，又在 U 1、n 2不变的前提下通过改变两端的交变电压为uA.开关接通后,B.开关接通后,C.开关断开后,D.开关断开后, 氖泡的发光频率为 100 Hz 电压表的示数为 100 V电压表的示数变大变压器的输出功率不变 【解析】选AB.由于副线圈电压由原线圈决定， 则不论负载如何变化， 电压表的读数不变,始终为有效值100 V, B 正确，C 错误；交流电每个周期内氖泡发光两次，每秒发光100 次,R =R =44 W 据故B 正确，A 错误；A 的读数，故C 正确，D 错误.副线圈中电流12增大，A 示数增大，由P 入=P 出，即l i U=l 2U 可知A l 示数增大，因为ab 和cd 导线的电阻不可忽略，V 3改测R 2两端电压，故 V s 示数变小.R i 两端电压减小，故流过 R i 处的 电流13变小，A 示数变小，故 B 正确•【总结提升】理想变压器动态分析的两种类型（1）匝数比不变，原、畐U 线圈的电压 U 、U 2不变，电流丨1、I 2,功率P i 、P 2随负载电阻的变 化而变化•⑵负载电阻不变，原线圈的电压 U i 不变，副线圈两端的电压U 、电流丨1、丨2，功率P i 、P 2随匝数比的变化而变化• 【变式备选】（2012 •海口模拟）如图所示，理想变压器的原、畐U 线圈匝数比为1 : 5,原线圈.20 2sin100t 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（）则氖泡发光频率为100 Hz , A 正确；开关断开后，负载电阻增大、电流减小，则变压器的输出功率减小，D 错误. 6. 【解析】选C.根据门,得，U=2.2 X 105 V ,丨1=1 000 A ，所以输电线的输U 1 n 1 n 1 l 2 U 2 n 2 n 211送功率 P=U11=2.2 X 108 w, C 正确•7. 【解析】 选B 、C.对于理想变压器， P 1=Ul 1=220X 0.20 W=44 W ，则负载电阻消耗的功率P _ U 22，得 U 2 F pR = {44—44 V =44 V ，贝U n 1 _ U 1 _ 220 _ 5 2 R n 2 U 2 44•忙*A =1 A 44I 1U 1U 3= 0.066 2 A（3答案:0.066 2 A350 V（1 输电线上的电流8. 【解析】 选B.输出电功率P=3X 106 kW 输电电压U=500 kV ,则输电线上输送的电流大小p ，所以A 错；输电线上由电阻造成的电压损失①=|r = 15 kV ，所以BI - =6 103 AU正确；输电线上损失的功率p 2 ，所以D 错误；若损失功率为△ -=9X 108kW 时， L — = ：UI 2 r U 2△ P 远大于输出功率，不符合实际，故 C 错误.9. 【解析】线圈n 两端的电压为：U 2 =n2U 135220 =6.36 V1 210（3分）线圈川两端的电压为:U 3 =匹5 二1"925 220 =350 V1 210（3分）不计变压器自身的能量损耗，由能量转化和守恒定律 P 1=P 2+P 3,I 心=1 2U 2+13U 3（3分）10. 【解析】（1）输送功率P=500 kW,一昼夜输送电能 E=Pt=12 000 kW • h （1分） 输电线上损失的电能 △ E=4 800 kW • h所以输电效率n（1分） P I100 AU（2分）终点得到的电能 E' =E- △ E=7 200 kW • h,（1（1分）（2输电线损耗功率P r =l 2r,（2分） 其中= 200 kW（1分） 得 r=20 Q .（2分）（2分）原来P r =200 kW,现在要求 P r ' =10 kW, 解得输电电压应调节为 U' =22.4 kV. 分）答案：（1）60% 20 Q （2）22.4 kV(2)输电线上损耗功率P r-（—）2r 工 U。
2014年高考物理第一轮复习计划
2013--2014年高三物理第一轮复习方案高三物理备课组一、分层复习逐层深入精讲精练按照单元复习，每一单元分为若干节，每节内容按照三个层次递进式展开。
第一层次:学生回归课本，重温基础知识，进行初步的基础训练，旨在回顾、重温知识，进行热身活动。
操作：针对有的学生不愿再看课本，利用资料回顾题和基础训练题，学生利用自习时间完成并尽量使知识网络化、系统化。
第二层次:1.重点与难点知识进行强化讲解，并配备跟踪训练题强化巩固.2.经典题型的分析与变式训练。
操作：教师在备课时，把本节的重点知识、难点理出来，在课堂上与学生进行沟通和交流，并进行相应的跟踪训练。
体现重点知识重点讲、重点练，强化教师的点拨指导作用；选取经典题型与学生分析（分析解题思路、总结解题方法），进行相应的变式训练（选取相同、相近的模型或相同的解决问题的方法），也可以一题多变，可以变条件，可以变设问。
因为很多高考题就是在旧题的基础上变化来的，一定要注重一题多变。
首先，教师引领学生变，逐步由学生自己主动的寻求变。
如果学生能够自己主动的寻求变，而且通过思考得到解答，并从题目中总结做题的步骤和方法，可以极大的提高学生灵活的分析问题、解决问题的能力，对学生的能力提升是大有裨益的。
还有什么题做不出来的？第三层次:精选有各种代表性的习题进行以提升能力为目的的强化训练，旨在提升能力。
操作：精选习题，学生利用自习时间限时完成。
教师批改。
课上下发，对于错题，先由学生讨论交流，对于共性问题，最后由老师点拨、指导。
每一单元完成后，一定要组织一次单元测试，教师评卷，讲解。
目的是对学生的学业能够及时评价与反馈，检查学生对本单元的掌握情况。
每月可以完成2～3个单元，每月进行一次月考，月考试题不依赖外界，由备课组根据学情，按照滚动式的原则自主命制。
之所以这样安排和操作，是要充分体现“教师为主导、学生为主体、训练为主线、思维为核心、能力为目标”的复习指导思想。
二、复习中涉及到的一些问题的探讨（一）复习的有效性高三学生现在正处在一轮复习阶段。
2014届高考物理一轮复习课件(考纲解读+考点探究+高分技巧)：10.2变压器 远距离输电(60张ppt,含详解)
考纲自主研读
考点互动探究
高考全程解密
随堂基础演练
活页限时训练
10-2-5
解析 根据变压器原理可知，接直流电时，R 中没有电流，A
错误；但在原线圈中能形成闭合回路，有电流，B 错误；在 a、
b
间接交流电压
U
时，由公式U1＝n1，I1＝n2得 U2 n2 I2 n1
U2＝nU，I2＝nRU，
I1＝nR2U，所以 C 正确，D 错误．
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考点互动探究
高考全程解密
随堂基础演练
活页限时训练
4．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器 (2)互感器电电压流互互感感器器：：用用来来把把大高电电流压变变成成小电低流电压 . .
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远距离输电 Ⅰ(考纲要求)
功率，则下列说法正确的是
( )．
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A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小
解析 发电厂的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不
变，A 项错；发电厂输出功率增大，则输电线中电流增大，导 线上损耗功率和损耗电压增大，降压变压器的输入、输出电压 减小，B 错、C 对；输电线上损耗的功率与总功率的比值为II2UR
载总电阻减小，I2＝UR2，所以 I2 增大．因II12＝nn21，所以 A1 示数 增大，A1 与 A2 示数比值不变，A 对． 答案 AD
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考点互动探究
高考全程解密
2014届高三物理一轮教学案(14年预测+目标定位+规律总结)：6.1电场力的性质.pdf
3分 3分 3分电容器带电粒子在电场中的运动2012年新课标全国T182012年广东T20 2012年江苏T2 2012年海南T9 2012年北京T24 2011年天津T5 2011年新课标全国T20 2011年安徽T20 2011年北京T24 2011年福建T20 2010年安徽T18 2010年北京T18选择选择 选择 选择 计算 选择 选择 选择 计算 计算 选择 选择6分6分 3分 4分 20分 6分 6分 6分 20分 15分 6分 6分 (1)从近三年的高考试题可以看出，高考对静电场专题的考查频率很高，试题主要集中在电场强度、电场线、电场 力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器、匀强电场、电场力做功、电势能的变化，还有带电粒子在电场中 的加速和偏转等知识。其中在2012年全国各地试卷中，对电场的性质及库仑定律的考查共计5次；对电容器，带电粒子 在电场中的运动的考查共计6次；对电势、电势能、电势差的考查共计4次。 (2)高考试题的考查题型多以选择题，计算题形式出现，其中2012年电场的性质的考查以选择形式出现5次，每题分 值3～6分不等；电容器，带电粒子在电场中的运动的考查以选择形式出现3次，每次3～6分，以计算的形式出现了3次 ，分值在16～20分之间。 (3)高考试题对知识点的考查主要有三种形式：一种是基本概念和规律与力学中牛顿运动定律、动能定理、动能关 系相结合；一种是以实际生产、生活为背景材料。对带电粒子在电场中的加速、偏转等问题进行考查；还有一种形式是 粒子在复合场中的运动，试题难度中等以上。 二、2014年高考考情预测 预计2014年的高考中，对本专题的考查仍将是热点之一，在上述考查角度的基础上，重点以选择题的形式考查静电 场的基本知识点，以综合题的形式考查静电场知识和其他相关知识在生产、生活中的实际应用。另外高考试题命题的一 个新动向，就是静电的应用和防止，静电场与相关化学知识综合、与相关生物知识综合，与环保等热点问题相联系，在 新颖、热门的背景下考查静电场基本知识的应用。 [备高考考点统计与分析 考点试题题型分值库仑定律电场强度2012年安徽T202012年浙江T19 2012年山东T19 2012年江苏T1 2012年上海T11 2011年海南T3 2011年重庆T19 2011年广东T21 2010年海南T4 2010年新课标全国T17 2010年福建T18选择选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择6分6分 5分 3分 3分 3分 6分 6分 3分 6分6分电势能电势电势差2012年天津T52012年福建T15 2012年安徽T18 2012年重庆T20 2012年海南T3 2011年山东T21 2011年江苏T8 2011年上海T14 2010年上海T9 2010年江苏T5选择选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择6分6分 6分 6分 3分 4分 4分
2014届高三物理一轮教学案(14年预测+目标定位+规律总结)：9.1电磁感应现象 楞次定律.pdf
能量问题，其涉及的知识多，考查学生的分析综合能力及运用数学知识解决物理问题的能力，命题仍会倾向于上述热点 内容，侧重于本章知识与相关知识的综合应用，以大型综合题出现的可能性非常大。 [备课札记] 第九章 电 磁 感 应 [学习目标定位] 考 纲 下 载考 情 上 线1.电磁感应现象() 2．法拉第电磁感应定律() 3．楞次定律() 4．自感、涡流()高考地位本章是高考的必考内容，在历年高考中所占分值较高，考查的题型一般多为选择，考查 的难度中等，试题的综合程度较高。考点布设1.感应电流的产生及方向的判定，图象的考查。 2．法拉第电磁感应定律的应用。 3．电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合。 第1单元电磁感应现象__楞次定律 电磁感应现象 [想一想] 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图9－1－1所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将 线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则 ΔΦ1和ΔΦ2大小关系是什么？ 图9－1－1 [提示] 设线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强。若 平移线框，则ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此ΔΦ2＝Φ1＋Φ2。 根据分析知：ΔΦ1<ΔΦ2。 [记一记] 1．电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。 2．产生感应电流的条件 表述1 闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。 表述2 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 [试一试] 1．试分析图9－1－2中各种情形，金属线框或线圈里能否产生感应电流？ 图9－1－2 答案：B、C、D均能产生感应电流。楞次定律 右手定则 [想一想] 用如图9－1－3所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流 方向是怎样的。 图9－1－3 [提示] 磁铁磁感线的方向是从上到下，磁铁穿过的过程中，磁通量向下先增加后减少，由楞次定律判断知，磁通 量向下增加时，感应电流的磁场阻碍增加，方向向上，根据安培定则知感应电流的方向为a→G→b；磁通量向下减少时 ，感应电流的磁场应该向下，感应电流方向为b→G→a。 [记一记] 1．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)适用范围：一切电磁感应现象。 2．右手定则 (1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇 指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 (2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流。 [试一试] 2．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图9－1－4所示。现使磁铁
高三物理一轮 (14年预测+目标定位+规律总结) 10.1交变电流的产生及描述教学案 新人教版
第十章交变电流传感器一、三年高考考点统计与分析考点试题题型分值交变电流的产生及描述2012年北京T152012年广东T192012年山东T182012年安徽T232011年天津T42010年广东T19选择选择选择计算选择选择6分6分5分16分6分6分变压器、电能的输送2012年全国新课标T172012年福建T142012年天津T42012年重庆T152012年江苏T72012年海南T42011年全国新课标T172011年山东T202011年广东T192011年福建T152011年海南T112011年江苏T132010年浙江T17选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择填空计算选择6分6分6分6分4分3分6分4分6分6分4分15分6分实验：传感器的简单应用2011年江苏T6 选择4分(1)从近三年高考试题考点分布可以看出，高考对本章内容的考查重点有变压器的原理及应用、交变电流的有效值、交变电流的平均值以及远距离输电等知识的理解和应用。
其中针对变压器的原理及应用的题目出现的频率非常高，另外交流电的最大值、瞬时值、平均值、有效值的计算和应用也是考查频率较高的知识点。
(2)高考对本章内容的考查主要以选择题的形式出现，多和电路相结合进行命题。
试题难度一般在中等及中等偏下的层次。
二、2014年高考考情预测预计在2014年高考中，对交流电的考查仍会集中在上述知识点上，仍将通过交变电流的图象考查交变电流的四值、变压器等问题，以分值不超过6分的选择题为主。
[备课札记]第十章交变电流传感器[学习目标定位]考纲下载考情上线1.交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)2．正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ) 3．理想变压器(Ⅰ)4．远距离输电(Ⅰ)实验十一：传感器的简单使用高考地位高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现，但也出现过关于交变电流的计算题，试题的难度一般在中等偏下，分值在6～10分左右。
考点点击1.交变电流的产生、图象和有效值问题。
【三维设计】高三物理一轮(目标定位规律总结)10.2变压器电能的传输教学案新人教版
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(
)
图 10－ 2－3 A． U＝ 110 V ， I ＝ 0.2 A B． U＝ 110 V ， I ＝ 0.05 A C． U＝ 110 2 V ， I ＝ 0.2 A D． U＝ 110 2 V ， I ＝ 0.2 2 A 解析：选 A 直接求出副线圈中的电压、电流分别为： 电流分别为 110 V 、0.2 A 。
磁通量不发生变化， 副线圈两端不产生感应电动势， 故电压表示数为零， 电流表示数也为零。
U2 n2 (2) 由 ＝ 得
U1 n1
n2
440
U2＝ U1n1＝220× 2 200 V ＝ 44 V( 电压表示数 )
U2 44 I2 ＝ R ＝ 100 A ＝ 0.44 A( 电流表示数 )
[ 记一记 ] 1．构造：如图 10－2－ 2 所示。
2．双副线圈变压器 计算具有两个 (或两个以上 ) 副线圈的变压器问题时，应注意三 个关系：
U1 n1
U 2 n2
U1 决定
U2
I2
U2 R负载
决定
I2
P
1
P2 (I 1U1 =I 2U 2 )
决定
I1
P1 I1U1 决定
P1 。
远距离输电问题 1. 远距离高压输电的几个基本关系 ( 以图 10－ 2－ 10 为例 )
图 10－ 2－10 (1) 功率关系： P1＝ P2， P3＝ P4， P2＝ P 线＋ P3。
P
1
D．
(
)2R kU
【课堂新坐标】(安徽专用)2014届高考物理一轮复习 第十章 第2讲 变压器 电能的输送跟踪检测
第2讲 变压器 电能的输送(对应学生用书第173页)理想变压器1.构造(图10－2－1变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成． 2．基本关系(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 .3．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10－2－2A 、B 所示．(2)电压互感器：属降压变压器，并联在电路中，用于测高电压，如图10－2－2 C 所示． (3)电流互感器：属于升压变压器，串联在电路中，用于测大电流，如图10－2－2 D 所示．图10－2－2错误!【针对训练】1．(2011·新课标全国高考)如图10－2－3，一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( )图10－2－3A ．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】 由变压原理n 1n 2＝U 1U 2可得U 1＝110 V ，即电压表示数为110 V ．由P 入＝P 出，灯泡正常发光可得P 入＝U 1I 1＝P 出＝22 W ，I 1＝22110A ＝0.2 A ，故A 正确．【答案】 A2．(2012·新课标全国高考)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10－2－4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＝2×103220 A≈9.1 A，选项B 正确；选项A 、C 、D 错误． 【答案】 B(对应学生用书第174页)电流原线圈电流I 1由副线圈电流关于理想变压器的四点说明 (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)理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值．(2012·山东高考改编)图10－2－5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10－2－5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5 000 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( )甲乙图10－2－5A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于5 2 VC ．实现点火的条件是n 2n 1＞1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1＜1 000【审题视点】 (1)由变压器原线圈所加电压的u －t 图象可以确定原线圈电压的最大值和有效值，进而确定电压表的示数．(2)由引发电火花的电压最大值可以确定变压器原、副线圈的匝数之比．【解析】 由题u t 图象知，交流电压的最大值U m ＝5 V ，所以电压表的示数U ＝U m2＝52V ，故选项A 、B 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得n 2n 1＝U 2U 1，变压器副线圈电压的最大值U 2m ＝5 000 V 时，有效值U 2＝U 2m 2＝5 0002V ，所以点火的条件n 2n 1＞5 0002 V 52V ＝1 000，故选项C 正确，选项D 错误．【答案】 C 【即学即用】1．(2012·苏北四市调研)如图10－2－6所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝10 Ω，C 为电容器，原线圈所加电压u ＝2202sin (100πt ) V ．下列说法正确的是( )图10－2－6A ．通过电阻R 3的电流始终为零B ．副线圈两端交变电压的频率为5 HzC ．电阻R 2的电功率为48.4 WD ．原副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1【解析】 在交流电路中电容器能够通交流，所以A 错误；变压器能够改变交流电压，但是不能变频，因此B 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得到U 2＝22 V ，所以电阻R 2的电功率为P 2＝U 22R 2＝48.4W ，C 正确；根据法拉第电磁感应定律得到原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为1∶1，D错误．【答案】 C2．理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I 1、I 2，电压为U 1、U 2，功率为P 1、P 2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是( )A ．I 2由I 1决定B ．U 2与负载有关C ．P 1由P 2决定D ．以上说法都不正确【解析】 变压器工作时，原线圈接在电源上，对理想变压器来说，原线圈电压U 1总等于电源电压，即U 1是由电源电压决定，由U 2＝n 2n 1U 1知，对于一定变压器来说，n 2n 1一定，U 2由U 1决定，当U 1一定时，U 2由n 2n 1决定，即U 2与负载无关，即B 错．由I 1＝n 2I 2n 1，U 1U 2＝I 2I 1知，U 1和n 2n 1确定时，U 2是确定的，而I 2＝U 2R，R 为负载电阻，R 变化时，I 2发生变化，从而引起I 1发生变化，因此I 1由I 2决定，所以A 错．负载电阻变化，会引起副线圈电流变化，从而引起输出功率P 2变化，P 2变化又会引起P 1的变化，即P 1是由P 2决定的，所以正确选项是C.【答案】 C(对应学生用书第175页)1.(1)负载电阻不变，原、副线圈的电压U 1、U 2不变，电流I 1、I 2，功率P 1、P 2随匝数比的变化而变化．(2)匝数比不变，原、副线圈的电压U 1、U 2也不变，电流I 1、I 2，功率P 1、P 2随负载电阻的变化而变化．2．处理此类问题的关键都是要分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系——U 2由U 1和匝数比决定；I 2由U 2和负载电阻决定；I 1由I 2和匝数比决定．如图10－2－7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心轴头，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)，则( )图10－2－7A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB ．当t ＝1600s 时，c 、d 间的电压瞬时值为110 VC ．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，电压表和电流表的示数均变小D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小【潜点探究】 (1)电压表示数和电流表示数均为副线圈电压和电流的有效值． (2)当负载电阻阻值变化时，负线圈上电压不变，而电流发生变化． (3)当原线圈匝数变化时，副线圈上电压和电流都会发生变化．【解析】 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22 V ，电压表的示数为22 V ，选项A 正确；当t ＝1600s 时，c 、d 间的电压瞬时值为u 1＝2202sin(100π×1600) V ＝2202sin(π6) V ＝110 2 V ，选项B 错误；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，电压表示数不变，电流表的示数变小，选项C 错误；当单刀双掷开关由a 扳向b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，电压表示数变为44 V ，电压表和电流表的示数均变大，选项D 错误．【答案】 A 【即学即用】 3．(2011·福建高考)图10－2－8甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图10－2－8乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是( )甲 乙图10－2－8A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin(50πt )VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W【解析】 由图乙知周期为0.02 s ，因此输入电压的表达式u ＝202sin(100πt ) V ，A 错；只断开S 2，L 1、L 2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B 错；只断开S 2，负载电阻变大，功率变小，C 错，S 1换接到2后，据P ＝U 2出R 和U 入U 出＝n 1n 2得R 消耗的功率为0.8 W ，故选D.【答案】 D(对应学生用书第175页)●理想变压器的基本关系 1.图10－2－9(2012·重庆高考)如图10－2－9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4 AD ．变压器的输入功率为880 W【解析】 由电器R L 正常工作，可得通过副线圈的电流为I ＝P U ＝880220A ＝4 A ，故C 对；供电导线所分电压为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】 C2．(2010·重庆高考)一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图10－2－10所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )A ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360【解析】 由U 1U 2＝n 1n 2知，n 1＝U 1U 2n 2＝220 V 1 V ×5 匝＝1 100 匝，烧坏前U 1U ′2＝n 1n ′2知n ′2＝U ′2U 1n 1＝36 V 220 V ×1 100 匝＝180 匝，B 正确． 【答案】 B●变压器和交流电路动态分析3．(2012·福建高考)如图10－2－11所示，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．○V 1 和○V 2 是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；○A 1 和○A 2 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( )图10－2－11A ．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●变压器综合应用问题4．一个理想变压器原线圈输入功率为P 0＝1 200 W ，原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝2∶1，其副线圈两端接一内阻为r ＝4 Ω的电动机，此电动机正以速度v ＝0.8 m/s 匀速向上提升质量为m ＝100 kg 的重物，已知重力加速度g ＝10 m/s 2，则变压器原线圈两端的电压为多大？【解析】 由能量守恒知，理想变压器原线圈输入功率等于输出功率，又等于电动机的输入功率．据题意知P 0－mgv ＝I 2r ，式中I 为变压器的输出电流，即电动机的输入电流，得I ＝P 0－mgvr＝10 A ，变压器的输出电压为U 2＝P 0I＝120 V. 设变压器原线圈两端的电压为U 1，据题意知U 1U 2＝n 1n 2＝21，则U 1＝n 1n 2U 2＝240 V.【答案】 240 V课后作业(三十) (对应学生用书第275页)(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．只有一个选项正确．)1．(2012·泰州模拟)如图10－2－12所示，原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )图10－2－12A ．只增加原线圈的匝数n 1B ．只减少副线圈的匝数n 2C ．只减少负载电阻R 的阻值D ．只增大负载电阻R 的阻值【解析】 由n 1n 2＝U 1U 2知，当n 1增大时，U 2减小，当减小n 2时，U 2也减小，又根据P 入＝P出＝U 22R知，A 、B 、D 均错误，C 正确．【答案】 C2．如图10－2－13所示，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V 60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是( )图10－2－13A ．图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B ．线框中产生交变电压的表达式为u ＝5002sin (200t ) VC ．变压器原、副线圈匝数之比为50∶11D ．允许变压器输出的最大功率为2 200 W【解析】 图示位置穿过线框的磁通量最大，但由于没有边切割磁感线，所以无感应电动势，磁通量的变化率为零，A 选项错误；线框中交变电压u ＝NBS ωsin ωt ＝5002sin (200t )V ，B 选项正确；变压器原、副线圈匝数之比n 1n 2＝U 1U 2＝500220＝2511，C 选项错误；变压器输出的最大功率等于输入的最大功率P ＝UI ＝500×10 W＝5 000 W ，D 选项错误．【答案】 B3．如图10－2－14为一自耦变压器，它的特点是铁芯上只绕有一个线圈．把整个线圈作为原线圈，而取线圈的一部分作为副线圈．原线圈接正弦交流电压U ，电流表均为理想电表，当P 向上移动时，两个电表的读数变化情况为( )图10－2－14A ．A 1读数变大B ．A 1读数变小C ．A 2读数不变D ．A 2读数变小【解析】 此变压器为一自耦变压器，当P 向上移动时，n 2变大，U U 2＝n 1n 2，U 2变大，R不变，I 2变大，由P 1＝P 2，U ·I 1＝U 2·I 2，可知，I 1变大，故A 正确，B 、C 、D 错误．【答案】 AD4．(2013届安徽省宿州质量检测)如图10－2－15所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L 1、L 2、L 3都标有“5 V 5 W”字样，L 4标有“5 V 10 W”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率P ab 和输入电压U ab 应为( )图10－2－15A ．20 W,25 VB ．20 W,20 VC ．25 W,25 VD ．25 W,20 V【解析】 输入电流I 入＝P 1/U 1＝5 W/5 V ＝1 A ，输出电流I 出＝P 4/U 4＝10 W/5 V ＝2 A ，输出电压U 出＝U 4＋U 并＝10 V ，P ab ＝P 1＋P 出＝5 W ＋U 出×I 出＝25 W ，U ab ＝P ab /I 入＝25 V ，选项C 正确．本题答案为C.【答案】 C5．(2012·海口模拟)如图10－2－16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10－2－16A ．开关接通后，氖泡的发光频率为50 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．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】 交变电压的频率为f ＝100π2πHz ＝50 Hz ，一个周期内电压两次大于100 V ，即一个周期内氖泡能发光两次，所以其发光频率为100 Hz ，A 错误；由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为U 1＝2022V ＝20 V ，由n 1n 2＝U 1U 2得副线圈两端的电压为U 2＝100 V ，电压表的示数为交流电的有效值，B 正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C 错误；开关断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D 错误．【答案】 B6．(2013届黄山模拟)如图10－2－17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( )图10－2－17A ．U 2不变，U 3变大B ．U 2减小，U 4变大C ．P 1变小，P 2变小D ．P 2变大，P 3变大【解析】 因U 1和两线圈的匝数不变，根据U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，又由I ＝P U，U 损＝IR ，U 3＝U 2－U 损，因P 变大，I 变大，所以U 损变大，所以降压变压器初级电压U 3变小，用户消耗的电功率变大时，则P 3变大，而I 变大，线路消耗的电功率变大，则能量守恒得P 2变大，所以选项D 正确．【答案】 D7．如图10－2－18甲所示，原线圈所加交流电压按图10－2－18乙所示规律变化，通过一台降压变压器给照明电路供电，照明电路连接导线的总电阻R ＝0.5 Ω，若用户端能使55盏“220 V 40 W”的电灯正常发光．则( )甲 乙图10－2－18A ．副线圈中的电流为211AB ．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u 1＝1 000sin (100πt ) VC ．原线圈输入的总功率为2 200 WD ．降压变压器的匝数比为n 1∶n 2＝40∶9【解析】 每盏灯泡正常发光时的电流I 0＝P U ＝211A ，灯泡正常发光时，副线圈电流I 2＝NI 0＝10 A ，A 项错误；根据图象，原线圈两端电压的瞬时值表达式为u 1＝1 414sin (100πt ) V ，B 项错误；照明电路连接导线损失的功率为50 W ，所以原线圈输入的总功率为2 250 W ，C 项错误；副线圈两端电压U 2＝U 0＋I 2R ＝225 V ，所以n 1n 2＝U 1U 2＝1 000225＝409，D 项正确．【答案】 D8．如图10－2－19所示，一理想自耦变压器线圈AB 绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB 间加一正弦式交流电压，在输出端BP 间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P 的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q ，则( )图10－2－19A ．只将Q 向下移动时，灯泡的亮度变大B ．只将Q 向下移动时，电流表的读数变大C ．只将P 沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大D ．只提高输入端的电压U 时，电流表的读数变大【解析】 将Q 向下移动时，R 阻值增大．电路中电阻增大，电流减小，故B 项错误；由于副线圈上电压不变，电灯两端的电压不变，功率不变，亮度不变，故A 项错．将P 沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少，电压减小，电流减小，故C 项错．提高输入端的电压时，副线圈上电压增大，电流增大，故D 项正确．【答案】 D9．图10－2－20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 为滑动触头．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I 1表示流过原线圈的电流，I 2表示流过灯泡的电流，U 2表示灯泡两端的电压，N 2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( )图10－2－20【解析】 当滑动头P 匀速上滑时，副线圈匝数均匀增大，由U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝n 2n 1U 1，U 2随时间均匀增大，C 项正确；由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以当电压均匀增加时，由欧姆定律I ＝U R知灯泡中电流并非均匀增加，而是增加的越来越慢，其I 2－t 图线的斜率逐渐减小，B 项错误；灯泡消耗的功率N 2＝U 2I 2，N 2随时间并不是均匀增加的，D 项错误；变压器的输入功率与输出功率相等，当灯泡功率增大时，输入功率也在增大，原线圈中电流增大，A 项错误．【答案】 C10．(2013届铜陵模拟)如图10－2－21所示，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n ，原线圈接正弦交流电，电压为U ，输出端接有理想电压表、理想电流表和一个电动机，电动机线圈的电阻为R .当输入端接通电源后，电流表的读数为I ，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( )图10－2－21A ．原线圈中的电流为nIB ．电压表的读数为IRC ．电动机的输入功率为I 2RD ．变压器的输入功率为UI /n【解析】 根据n 原I 入＝n 副I 出，n 原/n 副＝n 及I 出＝I ，可得I 入＝I /n ，选项A 错误；对于含有电动机的非纯电阻电路，当电动机转动时，电动机两端电压大于IR ，所以选项B 错误；输出电压U 出＝U /n ，输出功率，P 出＝U 出I 出＝UI /n ，因为变压器的输出功率就是电动机的输入功率，此外变压器的输出功率决定变压器的输入功率，所以选项C 错误，D 正确．本题答案为D.【答案】 D二、非选择题(本题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(14分)如图10－2－22所示，交流发电机电动势的有效值E ＝20 V ，内阻不计，它通过一个R ＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：图10－2－22(1)降压变压器原、副线圈匝数比；(2)发电机的输出功率．【解析】 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝124A ，副线圈总电流I 2＝24I L ＝1 A.变压器输入功率等于U 1I 1＝U 2I 2＝6 W变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝U 2I 2I 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1， 代入E 值解得I 1＝13A(I 1＝3 A 应舍去，根据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31. (2)发电机的输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W.【答案】 (1)3∶1 (2)6.67 W12．(16分)(2011·江苏高考)图10－2－23甲图为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u －t 图象如图10－2－23乙所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.图10－2－23(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式；(2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1；(3)求ce 和de 间线圈的匝数比n ce n de. 【解析】 (1)由题图乙知ω＝200π rad/s电压瞬时值u ab ＝400sin (200πt )V.(2)电压有效值U 1＝200 2 V理想变压器P 1＝P 2原线圈中的电流I 1＝P 1U 1解得I 1≈0.28 A(或25 A)． (3)设ab 间匝数为n 1，则U 1n 1＝U ce n ce 同理U 1n 1＝U de n de由题意知U 2ce ＝U 2de ＝U 2de R de解得n ce n de ＝R ce R de代入数据得n ce n de ＝43. 【答案】 (1)u ＝400sin(200πt ) V(2)0.28 A 或25 A (3)43。
【课堂新坐标】(安徽专用)2014届高考物理一轮复习 10-2 变压器 电能的输送 新人教版
10-2 变压器电能的输送(时间45分钟，总分为100分)一、选择题(此题共10小题，每一小题7分，共70分．只有一个选项正确．)1．(2012·泰州模拟)如图10－2－12所示，原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )图10－2－12A．只增加原线圈的匝数n1B．只减少副线圈的匝数n2C．只减少负载电阻R的阻值D．只增大负载电阻R的阻值2．如图10－2－13所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝210T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5 m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V60 W〞灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，如下说法正确的答案是( )图10－2－13A．图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B．线框中产生交变电压的表达式为u＝5002sin (200t) VC．变压器原、副线圈匝数之比为50∶11D．允许变压器输出的最大功率为2 200 W3．如图10－2－14为一自耦变压器，它的特点是铁芯上只绕有一个线圈．把整个线圈作为原线圈，而取线圈的一局部作为副线圈．原线圈接正弦交流电压U，电流表均为理想电表，当P向上移动时，两个电表的读数变化情况为( )图10－2－14A．A1读数变大B．A1读数变小C．A2读数不变 D．A2读数变小4．(2013届安徽省宿州质量检测)如图10－2－15所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V 5 W〞字样，L4标有“5 V10 W〞字样，假设它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，如此该电路的输入功率P ab和输入电压U ab应为( )图10－2－15A．20 W,25 V B．20 W,20 VC．25 W,25 V D．25 W,20 V5．(2012·海口模拟)如图10－2－16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，如下说法中正确的有( )图10－2－16A．开关接通后，氖泡的发光频率为50 HzB．开关接通后，电压表的示数为100 VC．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6．(2013届黄山模拟)如图10－2－17所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )A．U2不变，U3变大 B．U2减小，U4变大C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大7．如图10－2－18甲所示，原线圈所加交流电压按图10－2－18乙所示规律变化，通过一台降压变压器给照明电路供电，照明电路连接导线的总电阻R＝0.5 Ω，假设用户端能使55盏“220 V40 W〞的电灯正常发光．如此( )甲乙图10－2－18A．副线圈中的电流为211AB．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u1＝1 000sin (100πt) VC．原线圈输入的总功率为2 200 WD．降压变压器的匝数比为n1∶n2＝40∶98．如图10－2－19所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q，如此( )图10－2－19A．只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大B．只将Q向下移动时，电流表的读数变大C．只将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大D．只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大9．图10－2－20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 为滑动触头．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，N2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)．如下4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )10．(2013届铜陵模拟)如图10－2－21所示，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压为U，输出端接有理想电压表、理想电流表和一个电动机，电动机线圈的电阻为R.当输入端接通电源后，电流表的读数为I，电动机带动一重物匀速上升．如下判断正确的答案是( )图10－2－21A．原线圈中的电流为nIB．电压表的读数为IRC．电动机的输入功率为I2RD．变压器的输入功率为UI/n二、非选择题(此题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(14分)如图10－2－22所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V0.25 W〞，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：图10－2－22(1)降压变压器原、副线圈匝数比；(2)发电机的输出功率．12．(16分)(2011·江苏高考)图10－2－23甲图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图10－2－23乙所示．假设只在ce间接一只R ce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只R de＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.图10－2－23(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式；(2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1；(3)求ce 和de 间线圈的匝数比n ce n de .答案与解析1．【解析】 由n 1n 2＝U 1U 2知，当n 1增大时，U 2减小，当减小n 2时，U 2也减小，又根据P 入＝P 出＝U 22R知，A 、B 、D 均错误，C 正确． 【答案】 C2．【解析】 图示位置穿过线框的磁通量最大，但由于没有边切割磁感线，所以无感应电动势，磁通量的变化率为零，A 选项错误；线框中交变电压u ＝NBSωsin ωt ＝5002sin (200t ) V ，B 选项正确；变压器原、副线圈匝数之比n 1n 2＝U 1U 2＝500220＝2511，C 选项错误；变压器输出的最大功率等于输入的最大功率P ＝UI ＝500×10 W＝5 000 W ，D 选项错误．【答案】 B3．【解析】 此变压器为一自耦变压器，当P 向上移动时，n 2变大，U U 2＝n 1n 2，U 2变大，R 不变，I 2变大，由P 1＝P 2，U ·I 1＝U 2·I 2，可知，I 1变大，故A 正确，B 、C 、D 错误．【答案】 AD4．【解析】 输入电流I 入＝P 1/U 1＝5 W/5 V ＝1 A ，输出电流I 出＝P 4/U 4＝10 W/5 V ＝2 A ，输出电压U 出＝U 4＋U 并＝10 V ，P ab ＝P 1＋P 出＝5 W ＋U 出×I 出＝25 W ，U ab ＝P ab /I 入＝25 V ，选项C 正确．此题答案为C.【答案】 C5．【解析】 交变电压的频率为f ＝100π2πHz ＝50 Hz ，一个周期内电压两次大于100 V ，即一个周期内氖泡能发光两次，所以其发光频率为100 Hz ，A 错误；由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为U 1＝2022 V ＝20 V ，由n 1n 2＝U 1U 2得副线圈两端的电压为U 2＝100 V ，电压表的示数为交流电的有效值，B 正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C 错误；开关断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D 错误．【答案】 B6．【解析】 因U 1和两线圈的匝数不变，根据U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，又由I ＝P U，U 损＝IR ，U 3＝U 2－U 损，因P 变大，I 变大，所以U 损变大，所以降压变压器初级电压U 3变小，用户消耗的电功率变大时，如此P 3变大，而I 变大，线路消耗的电功率变大，如此能量守恒得P 2变大，所以选项D 正确．【答案】 D7．【解析】 每盏灯泡正常发光时的电流I 0＝P U ＝211A ，灯泡正常发光时，副线圈电流I 2＝NI 0＝10 A ，A 项错误；根据图象，原线圈两端电压的瞬时值表达式为u 1＝1 414sin (100πt ) V ，B 项错误；照明电路连接导线损失的功率为50 W ，所以原线圈输入的总功率为2 250 W ，C 项错误；副线圈两端电压U 2＝U 0＋I 2R ＝225 V ，所以n 1n 2＝U 1U 2＝1 000225＝409，D 项正确． 【答案】 D8．【解析】 将Q 向下移动时，R 阻值增大．电路中电阻增大，电流减小，故B 项错误；由于副线圈上电压不变，电灯两端的电压不变，功率不变，亮度不变，故A 项错．将P 沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少，电压减小，电流减小，故C 项错．提高输入端的电压时，副线圈上电压增大，电流增大，故D 项正确．【答案】 D9．【解析】 当滑动头P 匀速上滑时，副线圈匝数均匀增大，由U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝n 2n 1U 1，U 2随时间均匀增大，C 项正确；由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以当电压均匀增加时，由欧姆定律I ＝U R知灯泡中电流并非均匀增加，而是增加的越来越慢，其I 2－t 图线的斜率逐渐减小，B 项错误；灯泡消耗的功率N 2＝U 2I 2，N 2随时间并不是均匀增加的，D 项错误；变压器的输入功率与输出功率相等，当灯泡功率增大时，输入功率也在增大，原线圈中电流增大，A 项错误．【答案】 C10．【解析】 根据n 原I 入＝n 副I 出，n 原/n 副＝n 与I 出＝I ，可得I 入＝I /n ，选项A 错误；对于含有电动机的非纯电阻电路，当电动机转动时，电动机两端电压大于IR ，所以选项B 错误；输出电压U 出＝U /n ，输出功率，P 出＝U 出I 出＝UI /n ，因为变压器的输出功率就是电动机的输入功率，此外变压器的输出功率决定变压器的输入功率，所以选项C 错误，D 正确．此题答案为D.【答案】 D11．【解析】 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝124A ，副线圈总电流I 2＝24I L ＝1 A. 变压器输入功率等于U 1I 1＝U 2I 2＝6 W变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得 E ＝U 1＋I 1R ＝U 2I 2I 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1， 代入E 值解得I 1＝13A(I 1＝3 A 应舍去，根据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31. (2)发电机的输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W.【答案】 (1)3∶1 (2)6.67 W12．【解析】 (1)由题图乙知ω＝200π rad/s电压瞬时值u ab ＝400sin (200πt )V.(2)电压有效值U 1＝200 2 V理想变压器P 1＝P 2原线圈中的电流I 1＝P 1U 1解得I 1≈0.28 A(或25 A)． (3)设ab 间匝数为n 1，如此U 1n 1＝U ce n ce 同理U 1n 1＝U de n de由题意知U 2ce ＝U 2de ＝U 2de R de解得n ce n de ＝R ce R de代入数据得n ce n de ＝43. 【答案】 (1)u ＝400sin(200πt ) V2 5 A (3)43(2)0.28 A或。
2014版学海导航-新课标高中物理总复习(第1轮)：第10章 第2节 理想变压器远距离输电含答案
第2节理想变压器远距离输电一、选择题1.变压器原线圈1400匝，副线圈700匝，并接有电阻R,当变压器工作时原副线圈中（)A．电流频率之比为2∶1B．功率之比为2∶1C．电流之比为2∶1D．电压之比为2∶12.关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( )A．由功率P＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P＝IU,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。
如图10。
2。
1（甲)、(乙）所示，当图中a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。
若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b与e、f间的电压为( ）图10。
2。
1A．220V,220V B．220V，110VC．110V，110V D．220V,04。
(2010·重庆卷)一输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈．如图10。
2。
2所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )图10.2.2A．1100，360 B．1100,180C．2200，180 D．2200，3605.(2010·福建卷）中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P。
在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为（)A．P/4 B．P/2C．2P D．4P图10。
2.36。
(2010·海南卷）如图10.2。
3，一理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1,原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是（)A．若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为24VB．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍7.理想变压器原副线圈的匝数比为10∶1，以下说法中正确的是( ）A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时,原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶18。
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《三维设计》2014届高三物理一轮教学案（14年预测+目标定位+规律总结）：10.2变压器 电能的传输[想一想]一台理想变压器，其原线圈2 200匝，副线圈440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图10－2－1所示。
图10－2－1(1)当原线圈接在44 V 直流电源上时，电压表、电流表的示数分别为多少？ (2)当原线圈接在220 V 交流电源上时，电压表、电流表的示数分别为多少？[提示] (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零。
(2)由U2U1＝n2n1得U2＝U1n2n1＝220×4402 200 V ＝44 V(电压表示数)I2＝U2R ＝44100 A ＝0.44 A(电流表示数)[记一记]1．构造：如图10－2－2所示。
图10－2－2理想变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。
2．原理线圈的互感现象。
3．基本关系 (1)电压关系：U1U2＝n1n2(2)功率关系：P 入＝P 出(3)电流关系：①只有一个副线圈时：I1I2＝n2n1②有多个副线圈时：U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn4．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，用来把高电压变成低电压。
②电流互感器，用来把大电流变成小电流。
[试一试]1. (2011·新课标全国卷)如图10－2－3，一理想变压器原、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( )图10－2－3A．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：选A 直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V、0.1 A。
故原线圈中的电压、电流分别为110 V、0.2 A。
[想一想]照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的。
可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些。
这是什么原因呢？[提示] 在用电高峰时，总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大，因而每盏灯两端的电压较低。
[记一记]1．输电过程(如图10－2－4所示)图10－2－42．电压损失(1)ΔU＝U－U′(2)ΔU＝IR3．功率损失(1)ΔP＝P－P′(2)ΔP ＝I2R ＝(PU )2R4．输送电流(1)I ＝P U (2)I ＝U －U′R[试一试]2．在如图10－2－5所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着用户用电量的增加，发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()图10－2－5A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：选CD 由题意可知升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，A 错误；在电能输出过程中有：I2＝PU2，U 线＝I2R 线，U3＝U2－U 线，因P 变大，I2变大，所以U 线变大，所以降压变压器初级线圈上电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B 错误；根据P 线＝(P U2)2R 线，因P 变大，所以P 线变大，C 正确；根据P 线P ＝P U 线P＝PR 线U22，因P 变大，所以比值变大，D正确。
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U1n1＝U2n2＝U3n3＝…(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＝n2n1U1，当U1不变时，不论负载电阻R 变化与否，U2不会改变。
(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”。
[例1] (2012·山东高考)图10－2－6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n1、n2，○V 为交流电压表。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 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10－2－6A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n2n1>1 000D ．实现点火的条件是n2n1<1 000[尝试解题]电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U ＝Um 2＝52V ，，选项A 错误，B 正确；副线圈电压峰值为5 000 V 时，n2n1＝Um2Um1＝1 000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n2n1>1 000，选项C 正确，D 错误。
[答案] BC1.匝数比不变的情况(如图10－2－7所示)图10－2－7(1)U1不变，根据U1U2＝n1n2，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R 如何变化，U2也不变。
(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化。
(3)I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化。
2．负载电阻不变的情况(如图10－2－8所示)图10－2－8(1)U1不变，n1n2发生变化，故U2变化。
(2)R 不变，U2改变，故I2发生变化。
(3)根据P2＝U22R ，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化。
[例2] 如图10－2－9所示，理想变压器输入端PQ 接稳定的交流电源，通过单刀双掷开关S 可改变变压器原线圈匝数(图中电压表及电流表皆为理想电表)，则下列说法中正确的是( )图10－2－9A ．当滑片c 向b 端移动时，变压器输入功率变大B ．当滑片c 向a 端移动时，电流表A1的示数将减小，电压表V 的示数不变C ．当滑片c 向b 端移动时，电流表A2的示数将变大，电压表V 的示数也变大D ．滑片c 不动，将开关S 由1掷向2时，三个电表A1、A2、V 的示数都变大 [审题指导]滑片c 移动改变负载电阻的大小，从而改变副线圈中的电流、功率，改变原线圈中的电流。
开关S 由1掷向2减少了原线圈的匝数，从而改变其他各物理量。
[尝试解题]滑片c 向b 端移动时， R 变大，输出功率P2＝U22R ，又因U2不变，则P2减小，所以输入功率减小，A 项错；滑片c 向a 端移动时，R 变小，A2示数I2＝U2R 变大，则A1示数变大，B 项错；滑片c 向b 端移动时，R 变大，由I2＝U2R 知，A2示数变小，故C 项错；当滑片c 不动，开关S 由1掷向2时，原线圈匝数n1减少，由U2＝n2n1U1知U2变大，故A2示数变大，A1示数变大，故D 项正确。
[答案] D分析动态问题的程序：U1211221122221111(I U =I U )2211U U n I P P R U n P I U U I I P ====−−−→−−−−→−−−−−−→−−−→负载决定决定决定决定。
1.远距离高压输电的几个基本关系(以图10－2－10为例)图10－2－10 (1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 线＋P3。
(2)电压、电流关系： U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3， U2＝U 线＋U3，I2＝I3＝I 线。
(3)输电电流：I 线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3r 。
(4)输电导线上损失的电功率： P 损＝U 线I 线＝I 线2r ＝(P2U2)2r 。
2．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。
[例3] (2012·天津高考)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P1和P2P1分别为( )A.PR kU ，1n B ．(P kU )2R ，1n C.PR kU ，1n2 D ．(P kU )2R ，1n2 [尝试解题]当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，副线圈输出电压为kU ，输出电流I ＝PkU，线路损耗的电功率为P1＝I2R＝(PkU )2R 。
若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，副线圈输出电压为nkU ，，输出电流I′＝P nkU ，线路损耗的电功率为P2＝I′2R＝(P nkU )2R 。
P2P1＝1n2，选项D 正确，A 、B 、C 错误。
[答案] D[典例1] (2012·新课标全国卷)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10－2－11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()图10－2－11A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A[模型概述] 1．自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用。
2．双副线圈变压器计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个关系：(1)电压关系：U1n1＝U2n2＝U3n3＝…… (2)电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…… (3)功率关系：P1＝P2＋P3＋……[解析] 对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I1＝P U1＝2 000220A≈9.1 A，负载两端电压即为副线圈电压，由U1n1＝U2n2，即2201 100＝U21 900，可得U2＝380 V ，故B 对。