专题10 第2讲 模拟变压器、电能的输送
高考物理一轮复习 10.2变压器、电能的输送课件
A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝
2
cos100πt(A)
B．电流表A的读数为0.1 A
C．电流表A的读数为
2 10
A
D．电压表的读数为Um＝10 2 V
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：在副线圈电路中，I2＝UP2＝22220WV＝0.1 A，再根据
U1 U2
＝
n1 n2
及
I2 I1
＝
n1 n2
，得U1＝110
V，I1＝0.2
答案：CD
考点探究讲练
考点深析 拓展延伸 详讲精练
一 对理想变压器的理解 1．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．
第二讲 变压器、电能的 输送
基础自主温故
回扣教材 夯实基础 落实考点
[考点自清] 1．变压器 主要构造 变压器是由闭合铁芯 和绕在铁芯上的两个 线圈 组成的，如 右图． 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．工作原理 (1)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． (2)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． (3) 互感现象 是变压器工作的基础．
[基础自测] 2．在如图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，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )
第二讲(已整理)变压器 电能的输送
《新课标》高三物理（人教版）第一轮复习单元讲座第二讲 变压器 电能的输送教学目标：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．教学重点：理想变压器的电流、电压与匝数的关系 教学难点：变压器的工作原理教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程：一、理想变压器1．理想变压器的构造、作用、原理及特征构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器． 作用：在输送电能的过程中改变电压． 原理：其工作原理是利用了电磁感应现象． 特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压． 2．理想变压器的理想化条件及其规律．在理想变压器的原线圈两端加交变电压U 1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有：t n E ∆∆Φ=111，tn E ∆∆Φ=222 忽略原、副线圈内阻，有 U 1＝E 1 ， U 2＝E 2另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等， 于是又有 21∆Φ=∆Φ由此便可得理想变压器的电压变化规律为 2121n n U U = 在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有而21P P = 而111U I P = 222U I P =于是又得理想变压器的电流变化规律为 12212211,n n I I I U I U == 由此可见：（1）理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别．）（2）理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式．这里要求熟记理想变压器的两个基本公式是：⑴2121n n U U =，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
南方新高考高考物理大一轮复习 专题十 交变电流 第2讲 变压器 电能的输送课件.ppt
2.工作原理 (1)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. (2)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. (3)____互__感__现__象____是变压器工作的基础. 3.理想变压器 不考虑铜损、铁损和漏磁的变压器，即它的输入功率和 __输__出__功__率__相等.
图 10-2-5
A.2
B.3
C.4
D.5
14
思维点拨：解答本题需注意到，原线圈中串有电阻，故原 线圈两端的电压不等于电源电压.
第2讲 变压器 电能的输送
1
一、变压器 1.主要构造 变压器是由___闭__合__铁__芯_和绕在铁芯上的两个____线__圈__组成 的，如图 10-2-1 所示.
图 10-2-1 (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.
③电功率关系： P1＝P2，P3＝P4，P2 ＝_P_损__＋__P_3.
10
(2)两种损耗 ①输送电压损耗：U损＝UR＝___I线__R_线__＝__U_2_－__U__3 . ②输电线路上损耗的功率： P损＝U损I线＝_____I_2线_R__线___＝ ____UP_22_2_R__线__. 注意：输电线上的能量损耗是发热损耗，计算时只能用 P 损＝I2线R 线或 P 损＝UR线2损，而不能套用 P 损＝RU线22.
13
⊙典例剖析 例 1：(2016 年新课标全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路 如图 10-2-5 所示，图中电阻 R1、R2和R3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( )
第10章 第2课时 变压器 电能的输送课件课件
一、变压器 1.主要构造:是由原线圈、副线圈和闭合铁芯 组成的.
变压器构造如图所示.
(1)原线圈:与交流电源连接的线圈. (2)副线圈:与负载连接的线圈.
2.工作原理:电流磁效应、电磁感应现象,即 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.
把大电流变成小电流, 测量大电流, 如图(乙)所示
二、电能的输送 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:Δ U=U-U'=Ir= P r= P r;
U U ③电能损失:Δ P=P-P'=I2r= ( P )2 r= ( P )2 r.
3.关于远距离输电问题的处理思路是什么? 解答:(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.
根据 Ur=Ir=24 V 得副线圈电压 U2=UL+Ur=244 V, 再由 U1 = n1 可得 n1∶n2=2 750∶61≈45∶1,
U2 n2 选项 A 错误;
由 u=11 000 2 sin100πt(V)及 f= 可得
2π f=50 Hz,选项 B 错误;因导线电阻消耗电能, 故变压器输入功率为 P=PL+I2r=976 W,选项 D 错误. 答案:C.
高三物理一轮复习 第十章 交流电 传感器 第2讲 变压器和电能的输送
梳理基础·强化训练
基础知识清单 一、变压器的构造及工作原理 1．变压器的作用 能够改变交流电压和电流的设备． 2．变压器的主要构造 由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的闭合铁芯和两个或更多
用漆包线绕制而成的线圈组成．
3．变压器的工作原理 互感现象是变压器工作的基础，可用法拉第电磁感应定律来 解释：在原线圈上加交变电压 U，原线圈中就有交流电通过，在 铁芯中产生交变的磁通量．既然穿过副线圈，必然会在副线圈中 引起感应电动势，所以这时的副线圈可以作为电源使用．且产生 交变电压，一般用 U2 表示．当把用电器接在副线圈两端，则通 过用电器的电压就是 U2.
B．U＝22 V，k＝1/9 D．U＝22 V，k＝1/3
解析 根据理想变压器的原理：原、副线圈电压比等于线圈 匝数比即 U1∶U2＝n1∶n2，当副线圈电压 U2＝U，得原线圈电压 U1＝3U，理想变压器能量不损耗有 P1＝P2，即 U1I1＝U2I2，I2＝ U/R，得到 I1＝3UR；根据串联电路的特点有：U 原＝U1＋I1R，联 立并将 U 原＝220 V 数据代入可得 U＝66 V；原、副线圈回路中 的电阻消耗的功率根据 P＝I2R，电阻相等，可得功率之比 k＝1/9， 故 A 项正确．
答案 BD
5．(2015·新课标全国Ⅰ)理想变压器的原、副线圈的匝数比 为 3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线 圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上，如图所示，设副线 圈回路中电阻两端的电压为 U，原、副线圈回路中电阻消耗的功 率之比为 k，则( )
A．U＝66 V，k＝1/9 C．U＝66 V，k＝1/3
A．减小负载电阻 R 的值
B．增加原线圈的匝数
C．加粗原线圈的导线
第十章 第2单元 变压器 电能的输送.ppt [只读] [兼容模式]
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压器 P1＝P2 等联系起来
[解析] 用 500 V 电压送电时示意图如图所示
50 kW 的电 率在
输电线 的电流
3 P 50×10 I0＝ ＝ A＝100 A. 500 U0
用户获得电压
U1＝U0 I0R＝(500 100×3) V＝200 V
U1 n1 U1 面高压输电模型图 ＝ U2 n2
变 则 U2
变
但由于 P4 增大
P1、P2 I1、I2 都增大 ∆U＝I2R 线 增大 U3
小 U4
小
∆P＝I22R 阻增大
答案：CD
5 变压器有两个副线圈 副线圈 的匝数是 1925 匝 如果 当变压器工作时 线圈
收音机的变压器的原线圈有 1210 匝 的匝数 计变压器 的电流 I2 求线圈 中的 有效数字)
(2)当原线圈中串联电阻(或灯泡)时 并 是电源的电压 匝数成
的电压
(3)只有一个副线圈的变压器电流
比
多个副线
圈的变压器没有这种关系
如 10 线圈匝数n1＝1000 匝数分别 分别接一 线圈 10 2 4 2
4所示的电路
中
变压器初
匝
次
线圈有两个
n2＝500匝 在初
n3＝200匝
个R＝55 Ω的电阻
比关系
比的规律
再成立
电流的关系都可以根据 行求解 …. n3I3 即U1I1＝
变压器的输入 …
U2I2
U3I3
[学 之 用]
5 所示 弦交流电源 60 W 灯泡一只 且灯泡 中电流表内阻 理想变压器原线圈接 u＝220 2 计 副线
1
如
10
2
sin100πt(V)的
圈接入
专题10 第2讲变压器、电能的输送
高考总复习 · 物理
二、远距离输电 1．电路损失 (1) 功率损失：设输电电流为 I ，输电线的电阻为 R ，则功 I2 R 率损失为ΔP＝_______. IR (2)电压损失：ΔU＝_______. 输电电压 ，减小 减小功率损失和电压损失，都要求提高__________ 输电电流．
电压 可以减小输电电流． 知，当输送功率一定时，提高________
高考总复习 · 物理
基础检验题组 1．[对变压器原理的考查 ](多选)理想变压器的原、副线圈 中一定相同的物理量有( A．交流电的频率 ) B．磁通量的变化率
C．功率
【答案】ABC
D．交流电的峰值
【解析】理想变压器没有漏磁，没有能量
损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功 率相同， B 、 C 项正确；变压器的原理是互感现象，其作用是 改变电压、不改变频率，A项正确，D项错误．
高考总复习 · 物理
2 ． [ 对变压器基本关系式的考查 ] 某变压器原、副线圈匝 数比为 55∶9，原线圈所接电源电压按如图规律变化，副线圈
u1＝12 2sin 100πt(V)．下列说法正确的是( A．电流频率为100 Hz B． C． 的读数为24 V 的读数为0.5 A
D．变压器输入功率为6 W 思路剖析：由原线圈和副线圈的匝数之比可以得到副线圈
两端的电压，对于副线圈，根据闭合电路欧姆定律可以得到副
线圈的电流，再根据原线圈和副线圈的匝数之比得到原线圈的
A、C正确．
高考总复习 · 物理
理想变压器原、副线圈的关系
1．基本关系 ΔΦ (1)无漏磁，故原、副线圈中的Φ， 相同． Δt ΔΦ (2)线圈无电阻，因此无电压降，U＝E＝n . Δt U ΔΦ U1 U2 U3 (3)套在同一铁芯上的线圈，根据 n ＝ 得 ＝ ＝ ＝…. Δt n1 n2 n3 (4)无电能损失，因此P入＝P出，无论副线圈是一个还是多个， 总有U1I1＝U2I2＋U3I3＋…将电压关系代入可得n1I1＝n2I2＋n3I3 ＋….
《变压器电能的输送》课件
高压输电的优势
减少线路损耗
由于电流在导线上产生的损耗 与电流的平方成正比，采用高 压输电可以降低电流，从而减
少线路损耗。
提高输送容量
电压越高，电流越小，因此采 用高压输电可以减小导线的截 面积，从而提高输送容量。
1 2
高压输电线路的特点
具有较高的电压等级，能够远距离传输大量电能 。
建设过程
需要跨越复杂的地形和环境，进行基础施工、线 路架设和设备安装等工作。
3
维护工作
定期巡检、维修和更换受损部件，确保线路正常 运行。
城市电网的变压器配置
城市电网的特点
负荷密集、供电可靠性要 求高。
变压器配置方式
根据城市规划和负荷分布 ，合理配置变压器的位置 和容量。
电缆线路
电缆线路是将导线埋设在地下或水下，具有不影响城市景观、不占 地面空间等优点，常用于城市和工业区等地区。
选择输电线路的原则
在选择输电线路时，应综合考虑电压等级、输送容量、建设成本、 环境因素等因素，选择合适的输电线路类型。
03
变压器在电能输送中的 作用
变压器的功能
电压变换
变压器能够将发电站发出的高电 压转换成适合输送的低电压，到 达目的地后再还原为高电压供用
04
变压器电能输送的案例 分析
大型水电站的电能输送
01
02
03
大型水电站的特点
利用水力资源进行发电， 具有较大的发电规模和较 低的碳排放。
电能输送方式
通过高压输电线路将水电 站的电能输送到负荷中心 。
变压器的作用
在水电站和高压输电线路 之间，变压器起到升压或 降压的作用，确保电能的 安全传输。
南方新高考高考物理一轮总复习专题十第2讲变压器电能的输送课件新人教版
第二十页，共38页。
》》》考点2 电能输送的计算 ⊙重点(zhòngdiǎn)归纳
1．知识归纳 (1)电压关系
(2)输电过程功率(gōnglǜ)的关系
第二十一页，共38页。
2．解题方法 (1)有关远距离输电问题，应先画出远距离输电的示意图， 并将已知量和待求量写在示意图的相应位置． (2)以变压器为分界将整个输电电路划分为几个独立回路， 各回路分别结合欧姆定律，串、并联的特点及电功、电功率(gōnglǜ)等
答案(dáàn)：A
第十六页，共38页。
【考点练透】 1．(2015 年贵州一模)如图 10-2-6甲所示电路，理想变压器
原线圈输入(shūrù)电压如图乙所示，副线圈电路中 R0 为定值电阻，R 想电表(diàn biǎo)．下列说法正确的是() 是滑动变阻器，C 为耐压值为 22 V 的电容器，所有电表均为理
圈回路中电阻消耗的功率(gōnglǜ)的比值为 k，则()
A．U＝66
V，k＝
1
9
C．U＝66 V，k＝
1
3
B．U＝22 V，k＝
1 9
图10-2-D5 ．U＝22 V，k＝
1 3
第十五页，共38页。
思维点拨：解答本题需注意到，原线圈(xiànquān)中串有电阻，故原
线圈(xiànquān)两端的电压不等于电源电压．
有多个副线圈时，U1I1＝____U_2_I2_＋__U_3_I3_＋__…__＋__U_nI_n____.
第五页，共38页。
6．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＝nn21U1，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. (4)频率关系：原、副线圈中电流的频率相同．
南方新高考高考物理大一轮复习 专题十 交变电流 第2讲
第2讲变压器电能的输送一、单项选择题1．(2014年山东卷改编)如图K10。
2.1，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（)图K10.2。
1A．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 错误! 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n1∶n2＝11∶32．(2015年广东深圳五校联考)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图K10。
2.2所示,副线圈仅接入一个R＝10 Ω的电阻，则（)图K10。
2。
2A．流过电阻R的最大电流是1.0 AB．变压器的输入功率是20 WC．与电阻R并联的电压表的示数是20 VD．在1秒内电流方向改变50次3．如图K10。
2。
3所示，理想变压器有两个副线圈,匝数分别为n1和n2，所接负载4R1＝R，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1∶n2为2( ）图K10.2。
3A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶44．如图K10。
2。
4甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1＝10匝和n2＝100匝，副线圈接有1000 Ω的电阻，原线圈与电阻不计的导线构成闭合回路，其中圆形区域的面积为S＝错误! m2．在该圆形区域内有如图乙所示的按正弦规律变化的磁场垂直穿过，则内阻不计的电流表的示数为(提示：B＝B0sinωt,则错误!＝B0ωcosωt）（）甲乙图K1024A．14。
1 A B．0.14 AC．1。
41 A D．2.00 A5．(2015年湖北孝感联考）如图K10。
2。
5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＝20 2sin 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K10。
高中物理 10.2变压器 电能的输送课件 教科版
【自主解答】选A、B、D.当滑动变阻器触头P向下移动时，用电器的总电 阻减小，相当于并联的用电器数目增加，同时变压器的输入功率增大，A、 D对；电网供电是“用多少供多少”，输出电流增大则输入电流增大，B正 确(zhèngquè)；但变压器的输出电压则由输入电压决定，当输入电压和 变压器的匝数比一定时，输出电压一定，C错.
第三十三页，共51页。
【解题指南】解答本题应从以下三点重点把握： (1)画出远距离输电的模型图，并在图上标出各个参量. (2)根据P=UI计算输电电流. (3)根据升压变压器和降压( jiànɡ yā)变压器原、副线圈的电压、电流和功 率关系列式求解. 【自主解答】选A、B、D.远距离输电的模型如图所示.
，
U线=I2R线,U3=U2-U线，因P变大，I2变大，所以U线变大，所
以压(PdP线降变iàn压(yU器Pā2)P)初变2PR级线小线电，( 压UPBPUR2错(2)线2d2 Rià线nyā)U3变小，则降压变压器的输出电压
误；根据
，因P变大，所以P线变大，C正确；根据
，因P变大，所以比值变大，D正确.
易错角度
错误原因
对滑动变阻器阻值变化与负载的关系理解错误，
易漏选A
误认为R减小负载减小，即用电器的数目减少.而 实际上当R减小时，由于并联关系，用电器的数
目会增加
第二十九页，共51页。
易错角度
错误原因
易漏选B
不理解变压器原、副线圈电流的因果关系，误
认为由输入电流决定输出电流，即“送多少用 多少”，从而漏选B
第三十六页，共51页。
考查内容
变压器有多个副线圈的情况
【例证(lìzhèng)】如图所示，接于理想变压器中的四个规格相 同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为 多少？
第2课时变压器电能输送讲课资料
第2课时 变压器、电能的输送【考纲解读】1.理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系及电流关系，并会进行有关计算.2.能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析.3.会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压．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．(2)互感器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 ＝PU；②电压损失：ΔU ＝U －U ′＝Ir ＝PU r ；③电能损失：ΔP ＝P －P ′＝I 2r ＝(PU)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 ＝ρlS，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 ＝PU，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．【典型例题】考点一：理想变压器基本关系的应用【例1】(2015·海南单科，10)(多选)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R 0，负载电阻的阻值R ＝11R 0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R ＝5R 0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V ，则( )A ．此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB ．此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC ．原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD ．原线圈两端原来的电压有效值约为48 V解析：AD [当负载电阻的阻值减小为R ＝5R 0时，根据串、并联电路规律，R 两端电压为R 0两端电压的5倍，因为电压表测量R 两端的电压，所以U R 0＝15×5 V ＝1 V ，故副线圈两端电压为U 2＝6 V ，根据公式U 1U 2＝n 1n 2可得此时原线圈两端电压的有效值为U 1＝24 V ，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 2 V ≈34 V ，A 正确，B 错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前、后电流也不变，则变化后电压U 2＝IR 0＋5IR 0＝6IR 0，变化前，U 2′＝IR 0＋11IR 0＝12IR 0，所以U 2′＝2U 2＝12 V ，根据公式U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V ，D 正确，C 错误。
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专题十 第2讲
热点题组一 理想变压器原、副线圈的关系
1．(多选)(2015年邢台质检)如图所示，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 ．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n 1∶n 2＝11∶3
【答案】BD 【解析】将额定电压为60 V 的用电器接在理想变压器的输出端，在闭合开关后，用电器正常工作，已知交流电压表和交流电流表(均为理想电表)读数分别为220 V 和2.2 A ，根据功率公式可以求出用电器消耗的功率为132 W ，因此A 选项不正确；再根据变压器变压公式和变流公式可知，U 1U 2＝n 1n 2和I 1I 2＝n 2n 1
，联立可求得通过原线圈的电流的有效值为0.6 A ，所以选项B 正确；由于电流表显示的是有效值，因此通过副线圈电流的最大值为2.2 2 A ，故选项C 错误；根据变压器的变压公式可知，变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝11∶3，所以D 选项正确．
2．(2016年郑州质检) (多选)如图所示，一台理想变压器的原副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝40∶1，在副线圈两端接有“6 V 40 W ”的电灯泡．若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是( )
A ．在原副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同
B ．通过原副线圈的交变电流的频率相同
C ．变压器输入电压的最大值为240 V
D ．变压器输入功率为40 W
【答案】ABD 【解析】原副线圈的磁场都在铁芯中，所以原副线圈中的磁场相同，通过每匝线圈的磁通量也相同，选项A 对．既然原副线圈是同一个磁场，那么原副线圈感
应电流变化的频率就相等，选项B 对．根据理想变压器U 1U 2＝n 1n 2
，副线圈的灯泡正常发光即U 2＝6 V ，带入得U 1＝240 V ，而额定电压指的是有效电压，所以变压器输入电压有效值是U 1＝240 V ，最大值不确定，选项C 错．理想变压器输入功率等于输出功率即灯泡正常发光
的额定功率40 W ，选项D 对．
热点题组二 理想变压器的动态分析
3．(2015年德州期末)图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，现在原线圈两端加上交变电压u ＝311sin (100πt ) V 时，灯泡L 1，L 2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表．则下列说法中正确的是( )
A ．该交流电的频率为100 Hz
B ．电压表的示数为155.5 V
C ．若将变阻器的滑片P 向上滑动，则电流表读数变大
D ．若将变阻器的滑片P 向上滑动，则L 1将变暗、L 2将变亮
【答案】C 【解析】根据ω＝2πf 可知f ＝ω2π＝100π2π Hz ＝50 Hz ，A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2
可知U 2＝n 2n 1U 1＝12×3112
V ＝110 V ，B 错误；如果P 向上滑动，R ↓→R 总↓→I ↑，C 正确；因U 2不变，L 1灯亮度不变，I 变大，I L2变大，L 2灯变亮，D 错误．
4．(多选)(2016年荆州质检)如图甲所示，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，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R ＝10 Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c ，d 两端加上如图乙所示的交变电压．则下列说法中正确的有
( )
甲 乙
A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为31.1 V
B ．当单刀双掷开关与b 连接且在0.01 s 时，电流表示数为4.4 A
C ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz
D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变大
【答案】BD 【解析】当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 V ，选项A 错误；当单刀双掷开关与b 连接时，电流表示数为4.4 A ，选项B 正确；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率仍为50 Hz ，选项C 错误；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压增大，副线圈输出功率增大，原线圈的输入功率变大，选项D 正确．
热点题组三远距离输电
5．(多选)(2015年广东茂名一模)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器．当S由2改接为1时，下列说法正确的是()
A．电压表读数变大B．电流表读数变大
C．电流表读数变小D．输电线损失的功率减小
【答案】AB【解析】改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，A正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线也随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，B正确，C错误；I线变大时，输电线损失的功率P线＝I2线R变大，D错误．。