专题二十九：变压器 远距离输电

专题二十九：变压器远距离输电
年级：高三学科：物理导学案编号：73号
一、课前预习单
教材回扣·夯实基础
一、理想变压器
1．构造和原理(如图所示)
(1)主要构造：由、和组成．
(2)工作原理：电磁感应的
2．理想变压器原、副线圈基本量的关系
理想变压器
基本关系功率关系电压关系电流关系频率关系
3.几种常用的变压器
(1)自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示．
(2)互
感
器⎩
⎨
⎧电压互感器(n1>n2)：把高电压变成低电压，如图丙所示.
电流互感器(n1<n2)：把大电流变成小电流，
如图丁所示.
二、远距离输电
1．输电过程(如图所示)
电厂→升压变压器→高压线路→降压变压器→用户．2．功率损失
(1)ΔP＝P－P′.
(2)ΔP＝＝ΔU2 R.
3．电压损失
(1)ΔU＝U－U′
(2)ΔU＝
4．输送电流
(1)I＝P U.
(2)I＝U－U′
R.
[易混易错·判一判]
(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．( )
(2)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．( )
(3)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．()
(4)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．()
(5)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．( )
(6)高压输电通过减小输电电流来减少电路的发热损耗．()
(7)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大．()
二、课中探究单
透析考点·多维突破
考点一理想变压器基本规律的应用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U1、U2、I1、I2均为有效值．
例 1 [2016·全国卷Ⅲ](多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b .当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )
A ．原、副线圈匝数比为9 ：1
B ．原、副线圈匝数比为1 ：9
C ．此时a 和b 的电功率之比为9 ：1
D ．此时a 和b 的电功率之比为1 ：9
方法技巧
处理变压器的原线圈与电阻串联后接入交流电压问题的思路 (1)要注意明确电路结构，知道开关通断时电路的连接方式． (2)明确输入电压与总电压之间的关系．
(3)根据电压之比等于匝数之比、电流之比等于匝数的反比列式.
三、达标检测单
多维练透
1.(多选)如右图，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6 V ，则输入电压的最大值为24 2 V
B ．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
2．[2018·天津卷，4]教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为
I 、U ，R 消耗的功率为P .若发电机线圈的转速变为原来的1
2，则( )
A ．R 消耗的功率变为1
2P
B ．电压表V 的读数为1
2U C ．电流表A 的读数变为2I D ．通过R 的交变电流频率不变
3．[2016·全国卷Ⅰ]一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、
1 Ω和4 Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定．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() A．2B．3
C．4 D．5。