高三物理一轮复习 第10章-第2讲-变压器-电能的输送 新人教版
高考物理一轮总复习 10.2变压器 电能的输送课件
A。
答案：A
3. [变压器和交流电路动态分析][2012·福建高考]如图所示， 理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R0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U1和U2表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表 示。下列说法正确的是( )
A. I1和I2表示电流的瞬时值 B. U1和U2表示电压的最大值 C. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D. 滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
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项正 确。
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：由于灯泡正常发光，则U2＝220 V，P出＝22 W，根
据
U U2
＝
n1 n2
＝
1 2
得U＝110
V，根据P入＝P出，即UI＝P出，得I＝0.2
必考部分
第十章 交变电流 传感器
第2讲 变压器 电能的输送
主干梳理•激活思维
知识点一 理想变压器 Ⅱ 1.构造：如图所示。变压器主要由 闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈正向
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( )
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
1 2
• 栏目导航
基础知识整合
热门考点研析
3
方法技巧归纳
4
5
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
• • • •
• • • •
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
高考物理一轮复习课件：10.2变压器 电能的输送(人教版)
4.(2012年安徽淮北模拟)如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n1=1 000匝,副线圈匝数n2=200匝,电阻R=88 Ω.原线圈接入一电压u=220 2
sin 100πt(V)的交流电源,电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,
则 ( )
A.t=1 s的时刻,电压表的示数为0 B.电流表的示数为2.5 A C.变压器的输入功率为22 W
确. 【答案】AC
知识建构
技能建构
2.(2012年河北衡水模拟)如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交 流电源两端的电压-时间图象.原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联
在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A,则 (
)
A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为220 V B.变压器输出端所接电压表的示数为22 2V C.变压器输出端交变电流的频率为50 Hz
知识建构 技能建构
D.原线圈输入功率减小 【解析】由于变压器原、副线圈的匝数不变,原线圈输入有效值
恒定的交流电压,则副线圈两端的输出电压也是不变的,当S闭合,
并联了一个灯泡,电路的电阻减小,流过R的电流增加,则R两端的电 压增加,原线圈中的电流也增加,原线圈输入功率增大. 【答案】B
知识建构
技能建构
知识建构 技能建构
D.副线圈交变电流的频率是100π Hz
U1 【解析】电压表示数应该为有效值,由 U 2
U
可得:U2=44 V,A错误;I
n1 = n2
2 2= =0.5 A,故I1= n1 I2=0.1 A,即电流表示数为0.1 A,B错误;对于理想 R
n2
变压器,电源的输入功率与输出功率相等,由P=UI可知C正确;根据f
= = Hz=50 Hz可知D错误. 2 2
高考物理(人教通用)一轮课件：第10章 第2讲 变压器 电能的输送
2 2 3 3 n n _____________________ .
U I ＋U I ＋…＋U I
4．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器
高电压 低电压 电压互感器：用来把_________变成________. (2)互感器 小电流 大电流 电流互感器：用来把_______变成_________.
• 第2讲 变压器
电能的输送
理想变压器 (考纲要求 Ⅱ)
闭合铁芯 • 1.构造：如图10－2－1所示，变压器是由 两个线圈 和绕在铁芯上的 组成的．
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 2．原理：电流磁效应、 电磁感应 3．基本关系式 (1)功率关系：
• 答案 B
• 4．(多选)在远距离输电中，当输电线的电 阻和输送的电功率不变时，那么 ( )． • A．输电线路上损失的电压与输送电流 成正比 • B．输电的电压越高，输电线路上损失 的电压越大 • C．输电线路上损失的功率跟输送电压 的平方成反比 • D．输电线路上损失的功率跟输电线上 的电流成正比
• 判断正误，正确的划“√”， 错误的划“×”． •(1)没有能量损失的变压器叫理想变压器． ( ) •(2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电 流不起作用． ( ) •(3)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． ( ) •(4)变压器能改变交变电压、交变电流，但不
远距离输电 (考纲要求 Ⅰ)
• 答案 AC
• 5．(2013·汕头质量测评)(单选)如图10－2－ 5所示为远距离输电的电路原理图，下列判 断正确的是 ( )．
• 图10－2－5
•A．U1>U2 B．U2＝U3 •C．I4<I2 D．I1>I2 •解析 在远距离输电的过程中，第一级为升 压过程，故U1<U2，理想变压器输入功率等于 输出功率，即U1I1＝U2I2，可得I1>I2，A错误 、D正确；由部分电路欧姆定律可得U3＝U2 －I2R线，B错误；由于第二级为降压过程，故 U3>U4，由U3I2＝U4I4，可知I2<I4，C错误． •答案 D
人教版高中物理一轮复习课件：10.2变压器 电能的输送
【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.
T1原线圈的电流为
I1
=
P1 U1
=
3.基本关系 (((②123有)))电功电多压 率 流个关 关 关副系 系 系线： ： ：圈①PUU时入12只：==有__U__nn1一__I12P__1出个_=_.__副___.线_U_2圈_I_2时+_U_:3_I_I3I_12+_…=___+__Un_n_n12_I__n_.__. 4.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——也叫__调__压___变压器.
A.变压器的输入电压最大值是220 2 V B.正弦交变电流的周期是1×10-3 s C.变压器的输入功率是1×103 W D.电压表的示数是100 2 V
4
00010A3 ,A输=1电1线03上损失的
4 000
功率为P损=I22R=10%P1,所I以2 =
10%P1 = R
4
000 103 1103
0.1
A
=20
A，选项A正确；T1的匝数比为nn12
=
I2 I1
20 = 103
=；51T0 1
上副线圈的电压为U2=50U1=2×105 V,T2原线圈的电压为U3=U2-
U2 n2
n1 n2 n3
(2)功率切入法：理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，当 变压器有多个副线圈时，P1=P2+P3+… (3)电流切入法：由 I 知P ，对只有一个副线圈的变压器有 ， 当变II12压= nn器12 有多个副线圈时U 有n1I1=n2I2+n3I3+…
高考物理人教版一轮总复习配套课件 10.2 变压器电能的输送
［例1］如图10-2-2所示，理想变压器原线圈输入电压u＝ Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器， V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和 A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正 确的是( ) A.I1和I2表示电流的瞬时值 B.U1和U2表示电压的最大值 C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小
C
方法点拨:分析这类问题的基本思路： (1)首先抓住各量的决定因素：U1由电源决定，U2由输 入电压U1及匝数比决定：U2=(n2/n1)U1；I2由输出电压U2及 负载电阻R决定：I2=U2/R；I1由I2及匝数比决定：I1=(n2/n1)I2。 (2)然后利用直流电路中的动态分析方法即可。
1.图10-2-3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1, 电阻R=20，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1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10-2-5乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时 L2 D 正常发光。下列说法正确的是 )t ) u 20 2 (sin( 50 A.输入电压u表达式 V B.只断开S2后L1、L2均正常发光 C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W
图10-2-2
思路点拨：搞清次级回路的电路结构，次级线圈相当于电源， 从变化的局部开始分析，到整个电路的各量变化，注意电压之 比与匝数有关；输出功率的变化，决定输入功率的变化。
在交变电流中电压表和电流表显示的都是有效值，A、 B均错误；由理想变压器可知，副线圈两端电压U2不变，从 电路可知当滑片P向下移动时，电阻变小，电流增大，所以C正 确，D错误。
高三物理第一轮复习 10-2变压器电能的输送学案 新人教版
第二课时 变压器 电能的输送【教学要求】1．了解变压器的构造和原理。
知道变压器的电压与匝数的关系，并能用这关系进行计算。
2．了解远距离输电的主要环节，知道远距离输电时应用高电压的道理。
【知识再现】一、变压器1、主要构造：（1）闭合铁芯。
（2）绕在铁芯上的原、副线圈（初级、次级线圈）。
2、工作原理：电磁感应（互感）。
3、几种常用的变压器（l ）自耦变压器：如调压变压器，铁芯上只绕一个线圈，可升压，可降压。
（2）互感器电压互感器：把高电压变成低电压，以便测量高电压。
（降压变压器）电流互感器：把大电流变成小电流，以便测定小电流。
（升压变压器）二、电能的输送1、输送电能的基本要求：可靠（供电线路工作可靠）、保质（电压和频率稳定）、经济（输电线路的建造和运行费用低，电能损耗少）。
2、关键：减小输电线路上的电能损耗，P 损=I 2R 。
3、方法：①减小输电线的电阻，如采用电阻率小的材料或增大导线的横截面积。
②高压输电：在输送功率一定的条件下提高输送电压，以减小输电电流，从而减小输电导线上损失的电功率。
由于理想变压器没有漏磁和能量损失，所以穿过原、副线圈的磁通量ф相等，磁通量的变化率△ф/△t 也总是相等，这种使原、副线圈产生的感应电动势与原、副线圈的匝数成正比．故变压器的工作原理是电磁感应（互感现象）．变压器的基本规律可概括为“三变三不变”，即：可改变交流的电压、电流、等效电阻；不能改变功率、频率和直流的电压。
变压器的变压比: U 1／n 1 = U 2／n 2= U 3／n 3 =… = ΔU ／Δn = k变压器的变流比: n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……理想变压器的输入功率由输出功率决定：2211222222111/R n U n R U U I U I P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==== 【应用1】如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n 1：n 2=4:1，原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等。
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
角速度为 2π 0.02
rad/s＝100π rad/s，则可得交流电压 u 的表达式 u＝36
2sin100πt V，故 A
错误；t＝0.01 s 时，电压瞬时值为零，发电机的线圈平面与磁场方向垂直，故 B 正确；
变压器原、副线圈中的电流之比为 1∶ 4，故 C 错误；温度升高时， Rt 阻值减小，电流表
【答案】 BD
即学即练 1 (2016 年江苏姜堰模拟)(多选)如图 10－2－11 甲为理想变压器的示意图， 其原、副线圈的匝数比为 4∶ 1，电压表和电流表均为理想电表，Rt 为阻值随温度升高而 变小的热敏电阻，R1 为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图 10－2－11 乙所示的正弦 交流电，则下列说法中正确的是( )
图 10－2－9
图 10－2－10
A．u2＝190 2sin(50πt)V B．u2＝190 2sin(100πt)V C．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当下移 D．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当上移
【解析】 由图象知 u2＝umsinωt＝190 2sin(100πt) V．故 A 不正确，B 正确，有效 值为 190 V 小于 220 V．根据变压器原理 U1∶ U2＝n1∶ n2，只有减小 n1，才能增大 U2， 故 C 不正确，D 正确．
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′ . (2)ΔP＝______＝________＝ΔRU2. 4．输送电流 (1)I＝UP. (2)I＝U－RU′ .
高中物理第一轮总复习 第10章 第2讲 变压器 电能的输送学案(教师版)新人教版
高中物理第一轮总复习第10章第2讲变压器电能的输送学案（教师版）新人教版一、理想变压器工作原理：互感原理(穿过初级铁芯的磁通量的变化率等于穿过次级铁芯的磁通量的变化率之和)规律：制约关系：(1)输入功率由输出功率决定、 (2)输出电压是由输入电压与匝数比共同决定、 (3)输入电流是由输出功率与输入电压共同决定、减小输电线电能损失主要途径高压输电输电过程示意图二、远距离输电减小输电线电能损失主要途径高压输电常用关系理想变压器(1)没有能量损失(铜损、铁损)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)解答1、理想变压器及其原、副线圈基本量的关系是怎样的？基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电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈，电流和匝数成反比多个副线圈，根据输入功率和输出功率相等得电流关系频率关系原、副线圈中电流的频率相等决定关系功率决定关系输出功率决定输入功率，当副线圈空载时，变压器的输出功率为零，输入功率也为零、并且输入功率随着负载的变化而变化、解答2、怎样分析变压器中各物理量的制约关系？决定关系电压决定关系副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比决定，无论副线圈是否有负载，是单组还是多组，每组副线圈与原线圈的两端的电压比都等于匝数比、电流决定关系副线圈中的电流决定原线圈中的电流，原线圈中的电流随着副线圈电流的增大而增大、说明,①理想变压器工作时，若增加负载个数，相当于负载电阻减小，从而副线圈中的电流增大，此时原线圈中的电流也增大，若减少负载个数，相当于负载电阻增大，从而副线圈中的电流减小，此时原线圈中的电流减小、若副线圈空载时，副线圈中的电流为零，原线圈中的电流也为零、②在原、副线圈回路中的电表都是理想电表，其内阻的影响可以忽略、3、远距离输电过程中具体过程分析 (1)画出远距离输电的示意图，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻、并规范的在图中标出相应的物理量符号、一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为n1、n1′、n2、n2′，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示、从图1021中应该看出功率之间的关系是：P1＝P1′，P2＝P2′，P1′＝Pr＋P2、②若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减少输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地、注意：电路中的电阻和负载中的电阻都是等效电阻，在计算导线中的电阻时，如果知道单位长度上的电阻阻值，计算导线的长度时要注意导线是双向的、1、理想变压器的原理与规律例1：如图10－2－2所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝180匝，交流电源的电压U1＝220 sin120πtV，电阻R＝45Ω，电压表、电流表均为理想电表，则()图10－2－2A、交流电的频率为50HzB、的示数约为0、13AC、的示数约为1、1AD、的示数为36V 解析：由交流电源的电压表达式知：120π＝2πf，即此交流电的频率为60Hz，选项A错、由交流电源的电压表达式知：此交流电的有效值为220V、答案: BD 方法点拨：变压器的输出功率决定输入功率，且变压器不会改变电流的周期和频率、变式训练1：如图1023所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时( )A、原、副线圈磁通量之比为2∶1B、原、副线圈电流之比为1∶2C、输入功率和输出功率之比为1∶1D、原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1图1023BCD2、变压器的动态分析例2：(xx山东卷)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图10－2－2甲所示，副线圈所接电路如图10－2－4乙所示，P为滑动变阻器的触头、下列说法正确的是()图10－2－4A、副线圈输出电压的频率为50HzB、副线圈输出电压的有效值为31VC、P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D、P向右移动时，变压器的输出功率增加答案：AD 方法点拨：这类问题主要是通过改变原副线圈的匝数或改变用电器的阻值来设置动态的，处理这类问题时，首先要分清变量和不变量，再根据理想变压器中电压、电流、功率的制约和与匝数的关系解答、变式训练2：如图1025所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的、V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3、现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是( )A、U2变小、I3变小B、U2不变、I3变大C、I1变小、I2变小D、I1变大、I2变大图1025 解析：因为变压器的匝数与U1不变，所以U2不变、当S断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将减小，C正确；因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，I3变大，B正确、答案：BC3、远距离输电例3：(xx江苏卷)在如图10－2－6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()图10－2－6A、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答案：CD 方法点拨：升压变压器与降压变压器的联系点是关联整个输电的关键、具体的方法是电压关联(U2＝Ur＋U3)、电流关联(I2＝Ir＝I3)、功率关联(P2＝Pr＋P3)、核心思路就是升压变压器的副线圈为电源，导线与降压变压器的原线圈为用电器、变式训练3：某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户、设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致( )A、升压变压器初级线圈中的电流变小B、升压变压器次级线圈两端的电压变小C、高压输电线路的电压损失变大D、降压变压器次级线圈两端的电压变大C4、互感器例4：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、如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是()解析：电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多、监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中、【答案】A 方法点拨：互感器是按比例变换电压或电流的设备，互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A，均指额定值)，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化，互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全、变式训练4：如图1027所示，L1和L2是高压输电线，利用甲、乙可以测输电线路电压和电流、若已知甲的原副线圈匝数比为1000∶1，乙的原副线圈匝数比为1∶100，并且已知加在电压表两端的电压为220V，通过电流表的电流为1A，则( )图1027答案：ABCA、甲是电压互感器B、乙是电流互感器C、输电线的输送功率为2、2107WD、输电线的输送功率为2、2103W。
高考物理一轮复习6：10-2 变压器、电能的输送优质课件
【解析】据题意，已知变压器原线圈输入功率由副线圈输
出功率决定，为了使变压器输入功率增大，可以调整副线圈的
输出功率，当原线圈输入电压不变时，副线圈上的电压也不变， 由 P＝UR2可知，当负载电阻减小时，副线圈输出功率增加，故 D 选项正确而 C 选项错误；其它条件不变，当增加原线圈匝数 时，据nn12＝UU12可得 U2＝Un1n1 2，则副线圈电压减小，而功率也减 小，A 选项错误；副线圈匝数减小，同理可得变压器功率减小，
注意：变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压.
4.常见变压器 (1)自耦变压器——调压变压器.
(2)互感器
电压互感器：用来把 高电压 变成 低电压 . 电流互感器：用来把 大电流 变成 小电流 .
二、电能的输送 1.输电损耗功率的计算：P 损＝I2R＝ UP输输2R . 2.降低输电损耗的两个途径： (1)减小输电导线的 电阻 ，如采用电阻率小的材料、 加大导线的横截面积等. (2)提高输电 电压 ，减小输电电流.
【解析】据题意，输入电压为：U1＝U2m＝100 V，副线圈
电压为：U2＝nn2U1 1＝10 V，当开关断开时，两个电阻串联，副 线圈电流为：I2＝R1U＋2R2＝0.5 A，则原线圈电流为：I1＝nn2I12＝ 0.05 A，故 A 选项正确；两个电阻总功率为：P＝I22(R1＋R2) ＝5 W，故 D 选项错误；当开关闭合时，副线圈中总电流为： I2′＝55 A＋155 A＝43 A，根据输出功率等于输入功率知原线圈
第十章 交变电流 传感器
第2课时 变压器、电能的输送
基础知识梳理整合
一、变压器 1.构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的 原线圈 和 副线圈 组成，如图所示.
2.原理：根据电磁感应现象中的 互感 电的电压.
高考物理一轮复习 第十章第2节 变压器、电能的输送课件 新人教版选修32
①铁芯 ②线圈 ③初级 ④负载 ⑤次级 ⑥大
小、方向 ⑦感应电动势 ⑧互感现象 ⑨能量损失
⑩输入 ⑪输出 ⑫P 入＝P 出 ⑬Un11＝Un22 ⑭Un22＝Un33
＝……
⑮
II12＝
n2 n1
⑯U2I2＋U3I3＋……
⑰高
⑱低
⑲多 ⑳大
○21 小 ○22 少 ○23 P 损＝I2R ○24 减小输电电流 ○25 高压输电 ○26 输电电压 ○27 输送电流 ○28 输电电压 ○29 输电电流
一、变压器基本规律的应用 规律方法 1．理想变压器各线圈两端电压与匝数成正比的关 系，不仅适用于副线圈只有一个的情况，而且适用于多 个副线圈的情况．
这是因为理想变压器的磁通量是全部集中在铁芯内的， 因此穿过每组线圈的磁通量的变化率是相同的，因而每 组线圈中产生的电动势和匝数成正比，在线圈内阻不计 的情况下，线圈两端电压即等于电动势，故每组线圈两 端电压都与匝数成正比．但电流和匝数成反比的关系只 适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈， 该关系即不适用．由于输入功率和输出功率相等，所以 应有：
U1I1＝U2I2＋U2′I2′＋U2″I2″＋…… 2．理想变压器的原、副线圈基本量的关系
功率关 原线圈的输入功率等于副线圈的输
基系
出功率
本
关 系
电压关 系
原、副线圈的电压比等于匝数比， 与负载情况、副线圈个数的多少无 关
只有一个副线圈，电流和匝
基 电流关 数成反比；多个副线圈，由
本 系 输入功率和输出功率相等确
【解析】 原线圈电压有效值 U1＝220 V，由电压比 等于匝数比可得副线圈电压 U2＝55 V，A 对；电阻 R 上 的电流为 2 A，由原副线圈电流比等于匝数的反比，可得 电流表示数为 0.5 A，C 对；输入功率为 P＝220×0.5 W ＝110 W，D 错；周期 T＝2ωπ＝0.02 s，B 错．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
U 2＝36V ， 即 电 压 表 读 数 为36V ， D 选 项 正 确 ．
由
副
线
圈
回
路
得
：
I
＝
2
U R
2 2
＝
0
.
8
A
，
C
选
项
错
．
由 变 压 器 原 副 线 圈 电 流 关 系 I1 ＝ n2 得 ： I 2 n1
I
＝
1
0
.1
3
A
，
B
选
项
正
确
．
答案: BD
精品课件
17
方法点拨：变压器的输出功率决定输入功 率，且变压器不会改变电流的周期和频率．
精品课件
18
变 式 训 练 1 ： 如 图 1023 所 示 ， 原 、 副 线
圈 匝 数 比 为 2∶1 的 理 想 变 压 器 正 常 B工CD作 时
(
)
A．原、副线圈磁通量之比为2∶1
B．原、副线圈电流之比为1∶2
C．输入功率和输出功率之比为1∶1
D．原、副线圈磁通量变化率之比为
1∶1
图1023
大输电导线的横截面积．两者相比，当然选择前者．
精品课件
13
②若输电线功率损失已经确定，那么升高 输电电压能减少输电线截面积，从而节约大量金 属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占 用土地．
注意：电路中的电阻和负载中的电阻都是 等效电阻，在计算导线中的电阻时，如果知道单 位长度上的电阻阻值，计算导线的长度时要注意 导线是双向的．
功率决定关系
线圈空载时，变压器的输出功 率为零，输入功率也为零．并
且输入功率随着负载的变化而
变化．
精品课件
8
决 电压决 定 定关系 关 系 电流决
定关系
副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝 数比决定，无论副线圈是否有负载，是 单组还是多组，每组副线圈与原线圈的 两端的电压比都等于匝数比．
副线圈中的电流决定原线圈中的电流， 原线圈中的电流随着副线圈电流的增大 而增大.
精品课件
10
3.远距离输电过程中具体过程分析
(1)画出远距离输电的示意图，包括发电机、
两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻．并规
范的在图中标出相应的物理量符号．一般设两个
变压器的初、次级线圈的匝数分别为n1、n1′、n2、 n2′，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的
符号来表示．从图1021中应该看出功率之间的关
电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，与
基
负载情况、副线圈个数的多少无关
本
关 系
电流关系
只有一个副线圈，电流和匝数成反比 多个副线圈，根据输入功率和输出功
率相等得电流关系
频率关系 原、副线圈中电流的频率相等
精品课件
7
2．怎样分析变压器中各物理量的制约关系？
解答
决定 关系
输出功率决定输入功率，当副
输出功率 与 匝数 与 输入
精品课件
3
二、远距离输电
减小输电线 电能损失主
要途径
高压输电
输电过程示 意图
精品课件
4
减小输电线电能 损失主要途径
高压输电
常用关系
①输电导线上三个关系：
输
电
导
线
上
的
电
流
：
I
线＝
I
＝
2
I
＝
3
P U2
输 电 导 线 上 的 电 压 降 ： U 线＝ I线 R线
输
电
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
导
线
上
发
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
精品课件
21
解析：从甲图读出周期T＝2 10－2 s，频率f ＝50Hz，
电流往往是这类问题的突破口．
精品课件
12
2 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别
注意的．分析和计算时都必须用Pr Ir2r，Ur Irr
而不能用Pr U12 .特别重要的是要会分析输电线上的 r
功率损失Pr
( P1)2
U1
L S
1 U12S
，由此得出的结论：
①减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增
热
损
耗
的
功
率
：
P损＝
I
2 线
R
线
② 功 率 关 系 ： P用＝ P发－ P损
③
电
压
关系： 精品课件
U
＝
2
U
线＋
U
3
5
1．理想变压器及其原、副线圈基本量 的关系是怎样的？
解答
(1)没有能量损失(铜损、铁损) 理想变压器 (2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁
芯中)
精品课件
6
功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出 功率
系是：P1＝P1′，P2＝P2′，P1′＝Pr＋P2.
精品课件
11
电压之间的关系是：U1 U1
＝n1 n1
，U2 U2
＝n2 n2
，U1＝Ur＋U2.
电流之间的关系是：I1 I1
n1 n1
，I1
Ir
I2.
可见其中电流之间的关系最简单，I1、Ir、I2中只要
知道一个，另两个总与它相等，因此求输电线上的
精品课件
9
,①理想变压器工作时，若增加负载个数，相当于 负载电阻减小，从而副线圈中的电流增大，此时 原线圈中的电流也增大，若减少负载个数，相当 于负载电阻增大，从而副线圈中的电流减小，此 说 时原线圈中的电流减小．若副线圈空载时，副线 明 圈中的电流为零，原线圈中的电流也为零．
②在原、副线圈回路中的电表都是理想电表，其 内阻的影响可以忽略.
的示数约为
0.13A
C.
的示数约为
1.1A
图10－2－2
D.
的示数为36V 精品课件
15
解 析 ： 由 交 流 电 源 的 电 压 表 达 式 知 ： 120π ＝
2πf，即此交流电的频率为60Hz，选项A错．
由交流电源的电压表达式知：此交流电的有效 值为220V.
精品课件
16
由 变 压 器 原 副 线 圈 电 压 关 系 U 1 ＝ n1 得 ： U 2 n2
精品课件
19
2．变压器的动态分析 例2：(2010·山东卷)一理想变压器原、副线圈 的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图 10－2－2甲所示，副线圈所接电路如图10－2－4乙所
示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
图10－2－4
精品课件
20
A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为31V
精品课件
14
1．理想变压器的原理与规律
例1：如图10－2－2所示，一理想变压器
原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝180匝， 交流电源的电压U1＝220 2 sin120πtV，电阻R
＝ 45Ω ， 电 压 表 、 电 流 表 均 为 理 想 电 表 ， 则
(A．交)流电的频率为50Hz
B.
变压器 电能的输送 第2讲
精品课件
1
一、理想变压器 工作原理：互感原理(穿过初级铁芯的 磁 通量 的变化率等于穿过次级铁芯的磁通量的 变化率之和)
规律：
精品课件
2
制 约 关 系 ： (1) 输 入 功 率 由 决定．
(2)输出电压是由 输入电压 比 共同决定．
(3)输入电流是由 输出功率 电压 共同决定．