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1、第44讲理想变压器电能的输送考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求理想变压器、远距离输电、15年T1选择，考查理想变压器电压与匝数的关系应用数学处理物理问题16年T4选择，考查理想变压器和电路中各物理量的变化理解、推理弱项清单,1.不理解理想变压器的工作原理，记反变压器公式；2不了解自耦变压器结构及工作原理知识整合一、变压器1构造由_、_和_组成2原理利用电磁感应的_现象3理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)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P入_电压关系原、副线圈的电压
2、比等于匝数比，公式：_，与负载、副线圈的个数无关电流关系只有一个副线圈时：_频率关系f1f2(变压器不改变交变电流的频率)4.几种常见的变压器(1)自耦变压器调压变压器结构(如图)：输出和输入共用一组线圈工作原理：自耦变压器是只有一个绕组的变压器，当作为降压变压器使用时，将整个绕组作为原线圈，从绕组中抽出一部分线匝作为副线圈；当作为升压变压器使用时，取部分线匝作为原线圈，整个绕组作为副线圈(2)互感器(如图所示)电压互感器 电流互感器电压互感器：用来把_电压变成_电压电流互感器：用来把_电流变成_电流二、电能的输送如图所示，若发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P，用户的电压
3、为U.1输电电流I_.2输电导线损耗的电功率P损I2R线_.即在输送功率一定时，输电电压增大为原来的n倍，输电导线上损耗的功率就减少为原来的_3输电导线损耗的电压U损IR线_.方法技巧考点1理想变压器1关于理想变压器的两点说明(1)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变直流电压和交变电流的频率(2)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值2理想变压器原、副线圈的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2U1，可简述为“原制约副”(2)电流制约(只有一个副线圈)：当变压器原、副线圈的匝数比一定且输入电压U1确定时，原线圈中
4、的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1I2，可简述为“副制约原”(3)功率制约：变压器副线圈中的输出功率P2由用户负载决定，P2P负1P负2；变压器原线圈中的输入功率P1由副线圈中的输出功率P2决定，即P1P2.3动态问题分析动态问题分析的一般思路：U1U2I2I1P1.【典型例题1】如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2221，原线圈接u1220sin100t(V)的交流电，电阻R10 ，电流表、电压表均为理想电表，则() A电压表的读数为10 V B电流表的读数为22 A C电阻R消耗的功率为10 W D变压器的输出功率为10 W1.(多选)图甲中，理想变压器的原、
5、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流电表原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示下列说法正确的是() A变压器输入、输出功率之比为41 B变压器原、副线圈中的电流强度之比为14 Cu随t变化的规律为u51sin(50t) 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【典型例题2】(16年江苏高考)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
6、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【典型例题3】(17年南通模拟)(多选)如图所示，T为理想变压器，电流表A、电压表V均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，L为电感线圈，A、B两点间接正弦交流电则() A只将滑片P1下移时，电流表A示数变小 B只将滑片P2下移时，电压表V示数变大 C只增大交流电的电压时，电流表A示数变大 D只增大交流电的频率时，电压表V示数不变考点2电能的输送1远距离输送电能的方法(1)电能损耗：远距离输电时，由于输电线路上存在电阻，根据电流热效应QI2Rt，总有一部分电
7、能损失在输电线路上(2)减少线路上的电能损失，有两种方法：一是减小导线上的电阻；二是减小输电线上通过的电流(3)实际输电方式：根据PUI可知，通过减小输电线的电流，可减少输电线的能量损失，即采用高压输电，这是减少线路电能损失的有效方法(如图)2输电过程的电压关系和功率关系(1)输电过程的电压关系(2)输电过程的功率关系【典型例题4】远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是() A. BI2 CI1U1IR DI1U1I2U22.发电机的端电压为220 V，输
8、出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)求用户得到的电压和功率；(2)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压当堂检测1.(多选)如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法正确的是()第1题图 A副线圈两端M、N的输出电压减小 B副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C通过灯泡L1的电流减小 D原线圈中的电流增大2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
9、理想电表下列说法正确的是()第2题图 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3(多选)如图所示，匝数为10匝的矩形导线框ABCD处于磁感应强度B0.1 T的水平匀强磁场中，线框面积S0.36 m2，导线框ABCD的电阻忽略不计导线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度100 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈与理想电压表、小灯泡(其电阻恒为6 )及定值电阻R6 组成闭合电路原副线圈匝数比为31.下列说法
10、正确的是()第3题图 A在图示位置时，线框ABCD中产生的感应电动势最大，且最大值为36 V B理想电压表的示数为6 V C将灯泡换成电容器(未击穿)，则理想电压表的示数为12 V D将灯泡换成一只理想二极管，则1 min内定值电阻R上产生的热量为720 J4(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，V为交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体以下判断正确的是()甲乙第4题图 A电压表的示数等于5 V B电压表的示数等于 V
11、 C实现点火的条件是1000 D实现点火的条件是10005(多选)如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理想化的若发电厂的输出功率减小，则下列说法中正确的是()第5题图 A电压表V1示数减小，电流表A1示数减小 B电压表V2示数增大，电流表A2示数减小 C输电线上损耗功率增大 D用户总功率与发电厂的输出功率的比值增大第44讲理想变压器电能的输送知识整合基础自测一、1.原线圈副线圈闭合铁芯2.互感3P出4.(2)高低大小二、1.2.R线1/n23.UU方法技巧典型例题1D【解析】电压表、电流表读数都指有效值，根据可得副线圈两端电压有效值(即电压表读
12、数)为10 V，所以电流表读数为I21 A，A、B选项错误；变压器的输出功率即为电阻R消耗的功率PIR10 W，C错D对变式训练1BD【解析】由题意知变压器是理想变压器，故输入、输出功率之比为11，选项A错误；变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比，即，选项B正确；由图乙可知交流电压最大值Um51 V，周期T0.02 s，可由周期求出角速度的值为100 rad/s，则可得交流电压u的表达式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正确典型例题2C【解析】从图中看到，原线圈匝数对应整个部分，而副线圈匝数对应的是一部分，根据理想变压器电压和匝数的关系可知U21000 V，故C项正确，D项错误综上所述，本题正确答案为BC.5BD【解析】根据可知电压表V1两端的电压U1不变，选项A错误；根据P出U1I1得通过电流表A1的电流I1将减小，根据得通过电流表A2的电流I2将减小，降压变压器原线圈两端的电压UU1I1R线将增大，根据得电压表V2两端的电压U2增大，选项B正确；输电线上损耗的功率P线IR线将减小，选项C错误；用户总功率与发电厂的输出功率的比值为U2，选项D正确