高考物理一轮复习 第十章 交变电流 第讲 变压器 电能的输送自主测评 新人教版选修--课件
高考物理一轮总复习第10章第2节变压器电能的输送课件新人教版
物 理
选修3-2
第十章 交变电流 传感器
第二节 变压器 电能的输送
பைடு நூலகம்
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基础知识整合
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物理模型构建
考题随堂演练
• 基础知识整合
• 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器的 输入电压是市区电网的电压，假设负载变化时输入电压保持 不变．输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电 阻用R0表示，R代表各户中电器电阻．忽略变压器上的能量 损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响．当用户的 用电器增加时，下列说法正确的是( )
• • • • •
4．理想变压器的电压、电流与匝数的关系 (1)功率关系 理想变压器不考虑能量损失，输入功率等于输出功率． (2)电压与匝数的关系 原、副线圈的电压之比等于线圈的匝数之比．
• (3)电流与匝数的关系
n1 U1 n 2 在同一铁芯上只有一组副线圈时： ＝_____. U2 n2 I1 U2 n 1 在同一铁芯上只有一组副线圈时：I1U1＝I2U2，得 ＝ ＝____. I2 U1
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• • • •
3．理想变压器 (1)定义 能量 完全没有________ 损耗的变压器，称为理想变压器． 能量损耗包括铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产生 的焦耳热)和磁漏． (2)理想变压器具备的条件 ①原、副线圈没有电阻，没有焦耳热的产生． ②铁芯没有漏磁，原、副线圈的磁通量没有差别． 等于 ③变压器自身的能量损耗不计，输入功率________ 输出功 率．
1 _____倍，输电线路上损耗的功率P损就减小到原来的_____ . n2
高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第二节 变压器 电能的输送课件
220×0.2 44
A＝1
A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比nn12
＝II12＝51，A错误，B正确．
答案：B
2．用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变 压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则( )
A.变压器输入功率约为3.9 W B.输出电压的最大值是110 V C.变压器原、副线圈匝数比是1 2 D.负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋π2)A
第十章
交变电流 传感器
第二节 变压器 电能的输送
突破考点01 突破考点02 突破考点03
突破考点04 课时作业 高考真题
突破考点01
变压器
自主练透
1.构造和原理(如图所示)
(1)主要构造：由________、________和铁芯组成． (2)工作原理：电磁感应的________现象．
2.基本关系 (1)电压关系：UU12＝________. (2)电流关系：只有一个副线圈时：II12＝________. (3)功率关系：P入＝________. (4)频率关系：原、副线圈中电流的频率相等．
(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)U1不变，nn12发生变化，U2变化． (2)R不变，U2变化，I2发生变化． (3)根据P2＝UR22和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变 化，U1不变时，I1发生变化．
【例1】 如下图所示，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( )
3.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——也叫________变压器． (2)互感器 ①电压互感器，用来把高电压变成________； ②电流互感器，用来把大电流变成________．
高考物理一轮复习第十章交变电流第2讲变压器电能的输送课件新人教选修3-2
答案 知识点 1 1．闭合铁芯 绕在铁芯上的两个线圈 U1 U2 (2) ＝ n1 n2 I1 n 2 (3) ＝ I2 n 1 2．输出功率等于输入功率 4．(1)P 入＝P 出 知识点 2 2．(2)IR 3．(2)I R
2
P 2 R U
温 馨 提 示
请做：自主测评
总结提炼 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．
5．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．
远距离输电
1．输电过程(如图 10－2－2 所示)
图 10－2－2
2．电压损失 (1)ΔU＝U－U′. (2)ΔU＝____. 3．功率损失 (1)ΔP＝P－P′. ΔU2 (2)ΔP＝______＝________＝ . R 4．输送电流 P (1)I＝ . U U－U′ (2)I＝ . R
考点突破
理想变压器的动态分析
考点解读 1．匝数比不变的情况(如图 10－2－7)
图 10－2－7 U1 n1 (1)U1 不变，根据 ＝ ，输入电压 U1 决定输出电压 U2，不论负载电阻 R 如何变化， U2 n2 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．
答案：BD
远距离输电
考点解读 1．输电线路的特点和组成 为了减少远距离输电过程中的电能损失， 一般采用高压输电的模式， 先用升压变压器 将电压升高，将电输送到用电区后，再用降压变压器将高电压变成用电器所需的电压值， 如图 10－2－12 为输电过程的示意图．
高考物理一轮复习 第10单元交变电流 传感器第2讲 变压器 电能的输送课件 新人教版
知识建构
技能建构
(1)当电阻R=100 Ω时,保险丝能否被熔断?
(2)要使保险丝不被熔断,电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的 电功率不能超过多少? 【名师点金】根据保险丝熔断电流的大小,利用变压器原、副线圈 的电流、电压的关系计算出电阻R的临界阻值.
知识建构
技能建构
【规范全解】原线圈电压的有效值
知识建构
技能建构
(4)还需注意以下几点:
①因为输电距离不变,所以输电线长度一定.(要考虑双线输电)
②发电机的输出功率通常认为是恒定的.
③输电导线上的电能损失往往要求不能超过某一规定值.
④熟记两个基本公式 电压关系:U升=U降+ΔU=U降+IR线
能量关系:P出=P损+P降=
I
2 2
R线+I2U降=I1U升.
Um 2
=220
V,f=
1 T
=
2
11H02z=50
Hz,选项A正确;由
U1 U2
= n1
n2
可得:U2=nn12
U1=22 V,B错误;P向右移动时,副
线圈所接电路的电阻减小,又副线圈输出电压不变,所以副线圈的电
流增大,原线圈的电流也增大,而匝数比不变,所以原、副线圈的电流
比不变,又副线圈输出电压不变,则变压器的输出功率增加,D正确,C
知识建构
技能建构
【名师点金】先画出输电线路图,然后以变压器为界,分成几个独立
的闭合电路,应用欧姆定律和串、并联电路的特点及电功、电功率
等有关公式分析各自的电流、电压和功率关系,各独立回路之间可
通过变压器的
n1 n2
=U1
U2
=I 2
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第2讲 变压器 电能的输送
自主测评
一、基础知识题组
1．[理想变压器的基本关系]
图10－2－3
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10－2－3所示，其副线圈匝数可调．已知变压器副线圈总匝数为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 A
B ．380 V 和9.1 A
C ．240 V 和5.3 A
D ．240 V 和9.1 A
解析：根据变压器电压与线圈匝数的关系：U 1U 2＝n 1n 2
可知：U 2＝380 V ，C 、D 错误．根据理想变压器电流与线圈匝数的关系：I 1I 2＝n 2n 1
可知：I 1＝9.1 A, 故A 错误，B 正确． 答案：B
2．[ 变压器和交流电路动态分析]
如图10－2－4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.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( )
图10－2－4
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，故选项A 、B 错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于
交变电源，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 1
I 2变大，故选项C 正确，选项D 错误．
答案：C
二、规律方法题组
3．[理想变压器的动态分析]
如图10－2－5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10－2－5
A ．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：只将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；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 正确．
答案：D
4．[远距离输电]
(2016年山东泰安一模)如图10－2－6为远距离输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n 1∶n 2＝n 4∶n 3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是( )
图10－2－6
A．用户的电压U4增加
B．恒有U1∶U2＝U4∶U3
C．输电线上损耗的功率减小
D．发电机的输出功率不变
解析：变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比，所以恒有U1∶U2＝U4∶U3，B正确；用
户消耗的功率增大时，则发电机的输出功率增大，D错误；I线＝P
U2
增大，输电线上损耗的功率ΔP＝I2线R增大，C错误；输电线上的电压增大，则U3减小，U4减小，A错误．答案：B。