高考物理一轮复习第十章交变电流传感器第2节变压器电能的输送Word文档下载推荐.docx

1、本关系功率关系P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比：电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成反比：频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约电压原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2功率副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入电流副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1多角练通1（2016四川高考）如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则（）A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变解析：选B由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n1n2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比变大

2、，根据，U1一定，U2变小，故小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确；由知，原、副线圈电压的比值变大，选项C错误；根据，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误。2.（多选）（2014山东高考）如图，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 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 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n1n2113选BD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

3、，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，和，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 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n1n2113，所以D选项正确。突破点（二）理想变压器的动态分析常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。1匝数比不变的情况（如图所示）（1）U1不变，根据，输入电

4、压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变。（2）当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。（3）I2变化引起P2变化，根据P1P2，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，发生变化，U2变化。（2）R不变，U2变化，I2发生变化。（3）根据P2和P1P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。典例（2016天津高考）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触

5、头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大思路点拨解答本题时应从以下三点进行分析：（1）变压器中次级线圈电流决定初级线圈电流。（2）变压器中次级线圈功率决定初级线圈功率。（3）变压器中初级线圈电压决定次级线圈电压。解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻R变大，则副线圈所在电路的总电阻R总变大，因原、副线圈两端的电压U1、U2不变，则通过R1的电流I2变小，R1消耗的功率PR1I22R1变小，选项A错误；R1两端的电压UR1I2R1变小，则电压表V的示数UVU2UR1变大，选

6、项B正确；因通过原、副线圈的电流关系，I2变小，则I1变小，即电流表A1的示数变小，选项C错误；若闭合开关S，则副线圈所在电路的总电阻R总变小，通过副线圈的电流I2变大，则通过原线圈的电流I1变大，电流表A1的示数变大，R1两端的电压UR1I2R1变大，则R2两端的电压UR2U2UR1变小，电流表A2的示数变小，选项D错误。答案B集训冲关1（多选）为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，如图甲所示为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动触头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的图线如图乙所示，则以下说法正确的是（）Au2190sin 50t（V

7、）Bu2190sin 100t（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适当上移选BD根据题图乙可知用户电压的最大值U2m190 V，周期T0.02 s，则角速度100 rad/s，用户电压的瞬时值表达式u2U2msin t190sin 100t （V），选项A错误，B正确；根据变压器的电压关系，可知U2U1，由于U1、n2不变，要提高U2，只能减小n1，所以P应上移，选项C错误，D正确。2（多选）（2016海南高考）图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为41，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交

8、流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示。A变压器输入、输出功率之比为41B变压器原、副线圈中的电流强度之比为14Cu随t变化的规律为u51sin（50t）（国际单位制）D若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大选BD由题意，理想变压器输入、输出功率之比为11，选项A错误；变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即，故选项B正确；由题图（b）可知交流电压最大值Um51 V，周期T0.02 s，角速度100 rad/s，则可得u51sin（100t）（V），故选项C错误；RT的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D正确。突破

9、点（三）远距离输电远距离输电问题的“三 二 一”1理清三个回路在回路2中，U2UU3，I2I线I3。2抓住两个联系（1）理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1（匝数为n1）和线圈2（匝数为n2）中各个量间的关系是，P1P2。（2）理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3（匝数为n3）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是，P3P4。3掌握一个守恒能量守恒关系式P1P损P4。典例（2015福建高考）如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，若输

10、送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A. B. C422r D422r解析升压变压器T的原线圈两端电压的有效值为U1；由变压关系可得，则U2；因为输送电功率为P，输电线中的电流为I2，则输电线上损失的电功率为PI22（2r），故选项C正确。答案C方法规律输电线路功率损失的计算方法（1）P损PP，P为输送的功率，P为用户得到的功率。（2）P损I线2R线，I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻。（3）P损，U为输电线路上损失的电压，不要与U2、U3相混。（4）P损UI线。（多选）（2017福州模拟）如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器

11、。升压变压器原、副线圈匝数比为1100，其输入电压变化规律如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 。降压变压器副线圈电路部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW。下列说法中正确的有（）A降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB远距离输电线路损耗的功率为180 kWC当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变大D当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大选AD由题图乙知交流电的周期0.02 s，所以频率为50 Hz

12、，A正确；由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25 000 V，所以输电线中的电流I30 A，输电线损失的电压UIR30100 V3 000 V，输电线路损耗功率PUI90 kW，B错误；当传感器R2所在处出现火警时，其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻所分电压增大，所以电压表V的示数变小，C错误；副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知，输电线上的电流变大，D正确。突破点（四）三种特殊的变压器模型一自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为

13、另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用，如图所示。典例1（2016江苏高考）一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（）AU2U1，U2降低BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低DU2U1，U2升高解析a、b间原线圈的匝数大于c、d间副线圈的匝数，在滑动触头由M点移动到N点的过程中，副线圈的匝数进一步减小，由变压器工作原理知，U2U1，且U2降低，选项C正确。模型二互感器分为电压互感器和电流互感器，比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在交流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1I2n2典例2（2013天津高考）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝