《高考物理一輪復(fù)習 第十章第2單元變壓器 電能的輸送課件 新人教版（安徽 北京專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習 第十章第2單元變壓器 電能的輸送課件 新人教版（安徽 北京專版）（57頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 思維啟動思維啟動一臺理想變壓器，其原線圈一臺理想變壓器，其原線圈2 200匝，匝，副線圈副線圈440匝，并接一個匝，并接一個100 的負載的負載電阻，如圖電阻，如圖1021所示。所示。(1)當原線圈接在當原線圈接在44 V直流電源上時，直流電源上時，圖圖1021電壓表示數(shù)為電壓表示數(shù)為_V，電流表示數(shù)為，電流表示數(shù)為_A。(2)當原線圈接在當原線圈接在220 V交流電源上時，電壓表示數(shù)為交流電源上時，電壓表示數(shù)為_V，電流表示數(shù)為，電流表示數(shù)為_A。此時輸入功率。此時輸入功率為為_W，變壓器效率為，變壓器效率為_。 應(yīng)用升級應(yīng)用升級1理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1

2、0 1，以下說法中，以下說法中 正確的是正確的是()A穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10 1B穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為 10 1D正常工作時原、副線圈的輸入、輸出功率之比為正常工作時原、副線圈的輸入、輸出功率之比為 1 10解析：解析：對于理想變壓器，認為無磁通量損漏，因而對于理想變壓器，認為無磁通量損漏，因而穿過兩個線圈的磁通量相同，磁通量變化率相同，穿過兩個線圈的磁通量相同，磁通量變化率相同，A錯誤錯誤B正確；每匝線圈產(chǎn)生的

3、感應(yīng)電動勢相等，且電正確；每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，且電壓與匝數(shù)成正比，壓與匝數(shù)成正比，C錯；理想變壓器忽略熱損耗，故錯；理想變壓器忽略熱損耗，故輸入功率等于輸出功率，輸入功率等于輸出功率，D錯誤。錯誤。答案：答案：B思維啟動思維啟動采用高壓輸電之后導線中的電流為什么減?。窟@與部分電采用高壓輸電之后導線中的電流為什么減?。窟@與部分電路歐姆定律是否相矛盾？路歐姆定律是否相矛盾？提示：提示：在輸電時，輸送功率是一定的，其功率在輸電時，輸送功率是一定的，其功率PUI，所，所以在輸電功率一定的情況下，電壓越高，電流越小。這一以在輸電功率一定的情況下，電壓越高，電流越小。這一關(guān)系與部分電路歐姆定律并

4、不矛盾，這是由于：關(guān)系與部分電路歐姆定律并不矛盾，這是由于：(1)輸電的整個線路并不是純電阻電路，部分電路歐姆定律輸電的整個線路并不是純電阻電路，部分電路歐姆定律的適用條件是純電阻電路。的適用條件是純電阻電路。(2)輸電的電壓并非全部加在了輸電導線上，而主要是加在輸電的電壓并非全部加在了輸電導線上，而主要是加在下一級的變壓器的初級線圈上。下一級的變壓器的初級線圈上。2遠距離高壓輸電示意圖遠距離高壓輸電示意圖(如圖如圖1023所示所示)圖圖1023 應(yīng)用升級應(yīng)用升級2某發(fā)電站的輸出功率為某發(fā)電站的輸出功率為104 kW，輸出電壓為，輸出電壓為4 kV，通過，通過理想變壓器后向理想變壓器后向80

5、km遠處供電。已知輸電導線的電阻遠處供電。已知輸電導線的電阻率為率為2.4108 m，導線橫截面積為，導線橫截面積為1.5104 m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的輸電線路損失的功率為輸出功率的4%。求：。求：(1)升壓變壓器的輸出電壓。升壓變壓器的輸出電壓。(2)輸電線路上的電壓損失。輸電線路上的電壓損失。答案答案：(1)8104 V(2)3.2103 V知識檢索知識檢索制約關(guān)系制約關(guān)系電壓電壓副線圈電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓由原線圈電壓U1和匝和匝數(shù)比決定數(shù)比決定功率功率原線圈的輸入功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出由副線圈的輸出功率功率P2決定決定電流電流原線圈電流原線圈電流I

6、1由副線圈電流由副線圈電流I2和匝數(shù)和匝數(shù)比決定比決定典題例析典題例析例例1如圖如圖1024所示的電路中，所示的電路中，變壓器初級線圈匝數(shù)變壓器初級線圈匝數(shù)n11 000匝，次匝，次級線圈有兩個，匝數(shù)分別為級線圈有兩個，匝數(shù)分別為n2500匝，匝，n3200匝，分別接一個匝，分別接一個R55 的電阻，的電阻， 圖圖1024在初級線圈上接入在初級線圈上接入U1220 V的交變電流。求：的交變電流。求：(1)兩次級線圈輸出電功率之比；兩次級線圈輸出電功率之比；(2)初級線圈中的電流。初級線圈中的電流。思路點撥思路點撥答案答案(1)25 4(2)1.16 A圖圖1025答案：答案：A知識檢索知識檢索

7、1匝數(shù)比不變的情況：如圖匝數(shù)比不變的情況：如圖1026所示所示圖圖1026圖圖10273分析動態(tài)問題的程序分析動態(tài)問題的程序典題例析典題例析例例2如圖如圖1028所示，理想變壓器輸入端所示，理想變壓器輸入端PQ接穩(wěn)定接穩(wěn)定的交流電源，通過單刀雙擲開關(guān)的交流電源，通過單刀雙擲開關(guān)S可改變變壓器原線圈匝可改變變壓器原線圈匝數(shù)數(shù)(圖中電壓表及電流表皆為理想電表圖中電壓表及電流表皆為理想電表)，則下列說法中正，則下列說法中正確的是確的是 ()圖圖1028A當滑片當滑片c向向b端移動時，變壓器輸入功率變大端移動時，變壓器輸入功率變大B當滑片當滑片c向向a端移動時，電流表端移動時，電流表A1的示數(shù)將減小，

8、電壓的示數(shù)將減小，電壓 表表V的示數(shù)不變的示數(shù)不變C當滑片當滑片c向向b端移動時，電流表端移動時，電流表A2的示數(shù)將變大，電壓的示數(shù)將變大，電壓 表表V的示數(shù)也變大的示數(shù)也變大D滑片滑片c不動，將開關(guān)不動，將開關(guān)S由由1擲向擲向2時，三個電表時，三個電表A1、A2、 V的示數(shù)都變大的示數(shù)都變大思路點撥思路點撥滑片滑片c移動改變負載電阻的大小，從而改移動改變負載電阻的大小，從而改變副線圈中的電流、功率，改變原線圈中的電流。開變副線圈中的電流、功率，改變原線圈中的電流。開關(guān)關(guān)S由由1擲向擲向2減少了原線圈的匝數(shù)，從而改變其他各減少了原線圈的匝數(shù)，從而改變其他各物理量。物理量。答案答案D拓展訓練拓展

9、訓練2一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10 1，原線圈，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖輸入電壓的變化規(guī)律如圖1029甲所示，副線圈所甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭。下列說為滑動變阻器的觸頭。下列說法正確的是法正確的是()圖圖1029A副線圈輸出電壓的頻率為副線圈輸出電壓的頻率為5 HzB副線圈輸出電壓的有效值為副線圈輸出電壓的有效值為31 VCP向右移動時，原、副線圈的電流比減小向右移動時，原、副線圈的電流比減小DP向右移動時，變壓器的輸出功率增加向右移動時，變壓器的輸出功率增加解析：解析：由原線圈輸入電壓的變化規(guī)律可知，

10、輸入交變電由原線圈輸入電壓的變化規(guī)律可知，輸入交變電壓的周期為壓的周期為0.02 s，頻率為，頻率為50 Hz，所以副線圈輸出電壓，所以副線圈輸出電壓的頻率為的頻率為50 Hz，選項，選項A錯誤；原線圈輸入電壓的最大值錯誤；原線圈輸入電壓的最大值為為310 V，有效值為，有效值為220 V，根據(jù)變壓公式，副線圈輸出，根據(jù)變壓公式，副線圈輸出電壓的有效值為電壓的有效值為22 V，選項，選項B錯誤；由變壓器變流公式錯誤；由變壓器變流公式知，原、副線圈的電流比只與匝數(shù)比有關(guān)，選項知，原、副線圈的電流比只與匝數(shù)比有關(guān)，選項C錯誤；錯誤；滑動變阻器的滑動觸頭向右移動，電阻減小，副線圈輸滑動變阻器的滑動觸

11、頭向右移動，電阻減小，副線圈輸出電流增大，輸出功率增加，選項出電流增大，輸出功率增加，選項D正確。正確。答案：答案：D知識檢索知識檢索1輸電過程的電壓關(guān)系輸電過程的電壓關(guān)系2輸電過程功率的關(guān)系輸電過程功率的關(guān)系典題例析典題例析例例3一小型發(fā)電機通過升壓、降壓變壓器把電能輸送一小型發(fā)電機通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機的輸出功率為給用戶，已知發(fā)電機的輸出功率為50 kW，輸出電壓為，輸出電壓為500 V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1 5，兩個變壓，兩個變壓器間的輸電導線的總電阻為器間的輸電導線的總電阻為15 ，降壓變壓器的輸出電，降壓變壓器的輸出電

12、壓為壓為220 V，變壓器本身的損耗忽略不計，在輸電過程中，變壓器本身的損耗忽略不計，在輸電過程中電抗造成電壓的損失不計，求：電抗造成電壓的損失不計，求：(1)升壓變壓器副線圈的端電壓；升壓變壓器副線圈的端電壓；(2)輸電線上損耗的電功率；輸電線上損耗的電功率；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。審題指導審題指導解答本題應(yīng)注意以下兩個方面：解答本題應(yīng)注意以下兩個方面：(1)輸電線上的電流可用輸電線上的電流可用PI2U2求出。求出。(2)因輸電線上有電壓損失，故因輸電線上有電壓損失，故U3U2IR線線。答案答案(1)2 500 V(2)6 000 W1(3)10 1

13、拓展訓練拓展訓練3某水電站，用總電阻為某水電站，用總電阻為2.5 的輸電線輸電給的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是外的用戶，其輸出電功率是3106 kW。現(xiàn)用?，F(xiàn)用500 kV電壓電壓輸電，則下列說法正確的是輸電，則下列說法正確的是 ()A輸電線上輸送的電流大小為輸電線上輸送的電流大小為2.0105 AB輸電線上由電阻造成的損失電壓為輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kVC若改用若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108 kWD輸電線上損失的功率為輸電線上損失的功率為PU2/r，U為輸電電壓，為輸電電壓，r 為輸電線的電阻為輸電線的

14、電阻答案：答案：B1(2011新課標全國卷新課標全國卷)如圖如圖10210，一理想變壓器原、，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為副線圈的匝數(shù)比為1 2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為的額定電壓為220 V，額定功率為，額定功率為22 W；原線圈電路中；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用用U和和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則()圖圖10210解析：解析：直接求出副線圈中的電壓、電流分別為：直接求出副線圈中的電壓、電流分別為：220 V、0.1

15、A。故原線圈中的電壓、電流分別為。故原線圈中的電壓、電流分別為110 V、0.2 A。答案：答案：A2(2011浙江高考浙江高考)如圖如圖10211所所 示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1 800和和 n2 200 的兩個線圈，上線的兩個線圈，上線 圈兩端與圈兩端與 u 51sin314t V 的交流電源的交流電源 相連，將下線圈兩端接交流電壓表，相連，將下線圈兩端接交流電壓表， 圖圖10211 則交流電壓表的讀數(shù)可能是則交流電壓表的讀數(shù)可能是 () A2.0 VB9.0 V C12.7 V D144.0 V答案：答案：A3(2012天津檢測天津檢測)為探究理想變壓器

16、原、副線圈電壓、為探究理想變壓器原、副線圈電壓、 電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦 交流電源上，副線圈連接相同的燈泡交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分，電路中分 別接了理想交流電壓表別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表和理想交流電流表A1、 A2，導線電阻不計，如圖，導線電阻不計，如圖10212所示。當開關(guān)所示。當開關(guān)S閉合閉合 后后 ()圖圖10212A1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1與與A2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變A1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1與與A2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大V2示數(shù)變小，示數(shù)變小，V1與與

17、V2示數(shù)的比值變大示數(shù)的比值變大V2示數(shù)不變，示數(shù)不變，V1與與V2示數(shù)的比值不變示數(shù)的比值不變A.B.C.D.解析：解析：因為變壓器的匝數(shù)與輸入電壓因為變壓器的匝數(shù)與輸入電壓U1不變，所以電壓不變，所以電壓表表V1的示數(shù)和電壓表的示數(shù)和電壓表V2的示數(shù)不變；當?shù)氖緮?shù)不變；當S閉合后，因為閉合后，因為負載電阻減小，故次級線圈中的電流負載電阻減小，故次級線圈中的電流I2增大，由于輸入增大，由于輸入功率等于輸出功率，所以功率等于輸出功率，所以I1也將增大，但因為變壓器的也將增大，但因為變壓器的匝數(shù)不變。匝數(shù)不變。 答案：答案：C4(2012準北模擬準北模擬)發(fā)電機輸出功率為發(fā)電機輸出功率為100

18、kW，輸出電壓是，輸出電壓是250 V，用戶需要的電壓是，用戶需要的電壓是220 V，輸電線電阻為，輸電線電阻為10 ，若輸電線路因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的若輸電線路因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：，試求：(1)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；數(shù)比；(2)用戶得到的電功率是多少？用戶得到的電功率是多少？解析：解析：大功率、遠距離輸電，為了減少輸電線路損失，大功率、遠距離輸電，為了減少輸電線路損失，要采用高壓輸電，到用戶后，再降壓。其輸電線路示意要采用高壓輸電，到用戶后，再降壓。其輸電線路示意圖如圖所示。圖如圖所示。答案：答案：(1)1 20240 11(2)96 kW