交變電流復(fù)習(xí)3

1、第十章　交變電流　傳感器,第二課時(shí)　變壓器　遠(yuǎn)距離輸電,,考綱考情：5年21考　理想變壓器(Ⅱ)　遠(yuǎn)距離輸電(Ⅰ),[基礎(chǔ)梳理]知識(shí)點(diǎn)一　理想變壓器1．構(gòu)造：如圖所示,,,,,,原線圈,副線圈,,,,,P出,U2I2＋U3I3＋…＋UnIn,4．幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器——也叫______變壓器．(2)互感器①電壓互感器，用來把高電壓變成_________．②電流互感器，用來把大電流變成__________．,調(diào)壓

2、,低電壓,小電流,知識(shí)點(diǎn)二　遠(yuǎn)距離輸電1．輸電過程(如圖所示),,IR,I2R,[小題快練]1.關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是(　　)A．通過正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B．穿過原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都相等C．穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈,[解析]　由于是交變電流，交變電流的磁場(chǎng)不斷變化，磁通量也在變化，A錯(cuò)誤；因理想變壓器無漏磁，故B正確；由

3、變壓器工作原理知C正確；原線圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)．[答案]　BC,2．(2015·江蘇單科，1)一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220 V交變電流改變?yōu)?10 V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為(　　)A．200　　　　　　B．400C．1 600 D．3 200,3．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20∶1.兩個(gè)標(biāo)有“12 V,6 W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端．當(dāng)兩

4、燈泡都正常工作時(shí)，原線圈電路中電壓表和電流表(可視為理想的)的示數(shù)分別是(　　),,考向一　理想變壓器的基本規(guī)律及應(yīng)用理想變壓器及其原、副線圈基本量的關(guān)系,,,[溫馨提示]　1.理想變壓器的應(yīng)用中要注意副線圈和原線圈功率相等這個(gè)特點(diǎn)，電流關(guān)系的推導(dǎo)應(yīng)該以其為依據(jù)．2．變壓器的以上關(guān)系都是根據(jù)“口”宇型的變壓器推出的，如果變壓器不是“口”字型時(shí)，應(yīng)根據(jù)變壓器的原理及各線圈中磁通量的關(guān)系推導(dǎo)出各物理量的關(guān)系．,典例1　(2015

5、3;新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ，16)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖所示．設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則(　　),,1．變壓器公式中的U1、U2、I1、I2及電表指示數(shù)均指有效值．輸出功率決定輸入功率，輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流．2．當(dāng)原線圈中串聯(lián)內(nèi)阻(或燈泡)時(shí)，u1為原線圈兩

6、端的電壓，并非是電源電壓．3．只有一個(gè)副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反比，多個(gè)副線圈的變壓器沒有這種關(guān)系．,[針對(duì)訓(xùn)練]1．在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，四個(gè)燈泡完全相同．其額定電壓為U，若已知燈泡L3和L4恰能正常工作，那么(　　),,[解析]　根據(jù)燈泡L3和L4恰能正常工作，變壓器原線圈輸入電壓為燈泡L3和L4額定電壓U的2倍，輸入電流為燈泡L3和L4的額定電流．所以L1和L2都能正常工作，交流電源電壓為

7、4U，選項(xiàng)A、D正確，B、C錯(cuò)誤．[答案]　AD,考向二　理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題常見的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變的情況和負(fù)載電阻不變的情況．1．匝數(shù)比不變的情況(如圖所示),,2．負(fù)載電阻不變的情況(如圖所示),典例2　(2015·天津理綜，6)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸

8、頭．在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則(　　),,[解題引路]　1.Q的位置不動(dòng)，即匝數(shù)比不變，u2不變，改變P的位置，即改變了副線電流，亦即改變了原線圈電流(電流表讀數(shù))2．P的位置不變，即副線圈回路的電阻不變，改變Q的位置，即改變了匝數(shù)比，U1不變，U2改變，I2改變，I1亦隨之改變．,,[針對(duì)訓(xùn)練]2．(2015·安徽理綜，16)圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電

9、阻，R為滑動(dòng)變阻器．現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)．增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A，則下列說法正確的是(　　),典例3　(2015·福建理綜，15)如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsin ωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失

10、的電功率為(　　),,,[解析]　由P＝UI解得輸電電流I＝P/U＝20 A．輸電線路上損耗的功率不超過P損＝200 kW×2%＝4 kW，由P損＝I2R解得R＝10 Ω.由于需要20 km長(zhǎng)的輸電線，所以所選輸電線千米電阻應(yīng)小于0.5 Ω/km，符合要求的是選項(xiàng)C、D.[答案]　CD,特色專題系列之(三十二)三種特殊變壓器模型分析模型一　自耦變壓器高中物理中研究的變壓器本身就是一種忽略了能量損失的理上想模型，自耦變壓

11、器(又稱調(diào)壓器)，它只有一個(gè)線圈，其中一部分作為另一個(gè)線圈，當(dāng)交流電源接不同的端點(diǎn)時(shí)，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對(duì)自耦變壓器均適用(如下圖A、B所示)．,范例1　自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分．一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在有效值為220 V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0

12、kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為(　　),,模型二　互感器分為電壓互感器和電流互感器，比較如下：,范例2　電流互感器和電壓互感器如圖所示．其中n1、n2、n3、n4分別為四組線圈的匝數(shù)，a、b為兩只交流電表，則(　　),,范例3　如圖所示，理想變壓器有兩個(gè)副線圈，L1、L2是兩盞規(guī)格為“8 V，10 W”的燈泡，L3、L4是兩盞規(guī)格為“6 V，12 W”的燈泡，當(dāng)

13、變壓器的輸入電壓為U1＝220 V時(shí)，四盞燈泡恰好都能正常發(fā)光，如果原線圈的匝數(shù)n1＝1 100匝，求：,,[遷移訓(xùn)練]1．(2016·山西太原高三模擬)一自耦調(diào)壓變壓器(可看做理想變壓器)的電路如圖甲所示，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P可改變副線圈匝數(shù)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在如圖乙所示的交流電源上，電壓表為理想電表．則(　　),,A．交流電源電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝220 sin 100πt VB

14、．P向上移動(dòng)時(shí)，電壓表的最大示數(shù)為380 VC．P向下移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流之比減小D．P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率變大,[答案]　BC,2．(2013·天津卷，4)普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流，通常要通過電流互感器來連接，右圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則(　　),,3．如圖所示，接于理想變壓器中的四

15、個(gè)規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為(　　),,,[答案]　B,2．(2014·海南卷·2)理想變壓器上接有三個(gè)完全相同的燈泡，其中一個(gè)與該變壓器的原線圈串聯(lián)后接入交流電源，另外兩個(gè)并聯(lián)后接在副線圈兩端．已知三個(gè)燈泡均正常發(fā)光．該變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為(　　)A．1∶2　　　　　　　　B．2∶1C．2∶3 D．3∶2,頻考二　理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題3．(2014&

16、#183;廣東高考)如圖所示的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合電鍵S，下列說法正確的是(　　)A．P向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮B．P向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變C．P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小D．P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大,,,,頻考三　遠(yuǎn)距離輸電問題5．(2014·四川卷，1)如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象，則(　　),,