年物理一轮复习第11章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送学案
第2讲变压器电能的输送
知识点理想变压器Ⅱ
1．构造：如图所示。变压器主要由错误!闭合铁芯和错误!绕在铁芯上的两个线圈组成.
(1)原线圈：指与交流电源连接的线圈,03初级线圈。
（2）副线圈：指与负载连接的线圈，也叫错误!次级线圈。
205互感现象。
3．理想变压器的基本关系式
(1)功率关系：P入＝P出。
(2)电压关系:错误!＝错误!,若n1>n2，为错误!降压变压器；若n1〈n2，为错误!升压变压器。
（3)电流关系：只有一个副线圈时，I1
I2＝错误!错误!；
有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋U n I n. 4．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:可以把错误!高电压降为错误!低电压；
②电流互感器：可以把错误!强电流降为错误!弱电流.知识点远距离输电Ⅰ
1．减少输电电能损失的两种方法
减少输电电能损失的理论依据：P损＝I2R。
(1）减小输电线的电阻:根据电阻定律R＝ρl
S,要减小输电线的
电阻R，在保证输电距离情况下，可采用减小材料的错误!电阻率、增大导线的错误!横截面积等方法。
（2）减小输电导线中的电流:在输电功率一定的情况下,根据P＝UI，要减小电流，必须提高错误!输电电压。
2．远距离高压输电的分析
（1）输电过程(如图所示）
(2)输送电流
①I＝P
U＝错误!.
②I＝错误!。(3）电压损失
①ΔU＝U－U′。
②ΔU＝错误!IR。
(4）功率损失
①ΔP＝P－P′.
②ΔP＝错误!I2R＝错误!错误!2R＝错误!。
一堵点疏通
1．变压器不但可以改变交流电压，也可以改变稳恒直流电压。（）
2．理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。（)
3．高压输电的目的是增大输电的电流。（)
4．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小。（)
5．变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。() 6．变压器副线圈中的电压由原线圈中的电压决定。（）答案 1.×2。√ 3.× 4.× 5.√6。√
二对点激活
1．（人教版选修3－2·P44·T2改编）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V,这个电压是把380 V的电压降压后得到的。
如果变压器的原线圈是1140匝,副线圈是（)
A．1081匝B。1800匝
C.108匝
D.8010匝
答案C
解析由错误!＝错误!得n2＝错误!＝108匝，故C正确。
2．(人教版选修3－2·P44·T5改编）(多选）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，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，下列说法正确的是()
A.读数不变，读数不变
B.读数变大，读数不变
C.读数变大,读数变小
D。读数不变，读数不变
答案AC
解析输入电压不变，所以读数不变，由错误!＝错误!知，读数不变,故A正确；滑片下移，R变小，故读数变大,I1由I2决定,n1I1＝n2I2，所以读数变大,R0分压变大，故读数变小，所以C正
确，B、D错误.
3．（人教版选修3－2·P50·T3改编)从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0。05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为（) A．100∶1 B。1∶100
C。1∶10 D.10∶1
答案A
解析由题意知输电线上的电流I＝错误!，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝错误!，故错误!＝错误!＝错误!＝错误!＝错误!，故选A。
4．(人教版选修3－2·P50·T5改编)（多选)如图所示为远距离输电示意图,其中水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制为5 kW（即用户得到的功率为95 kW）.下列说法正确的是(）
A．输电线上通过的电流为25 A
B．降压变压器的输入电压为4000 V
C．升压变压器的匝数比为错误!
D．降压变压器的匝数比为错误!
答案AC
解析输电线上的电流I2＝错误!＝错误!A＝25 A，A正确;输电线上损失的电压U损＝I2R＝25×8 V＝200 V，升压变压器的输出
电压U2＝P
I2＝
100000
25V＝4000 V，则降压变压器的输入电压U3
＝U2－U损＝4000 V－200 V＝3800 V，B错误；升压变压器的匝
数比n1
n2＝错误!＝错误!＝错误!，C正确；降压变压器的匝数比错误!＝错误!
＝错误!＝错误!,D错误。
考点细研悟法培优
考点1理想变压器的工作原理和基本关系1．变压器的工作原理
2．基本关系
（1）无漏磁，故原、副线圈中的Φ相同。
(2)线圈无电阻，因此无电压降，副线圈两端电压U2＝n2错误!.
（3）根据U
n＝错误!得，套在同一铁芯上的线圈，有错误!＝错误!＝
错误!＝…。
(4）无电能损失，因此P入＝P出，无论副线圈是一个还是多个，总有U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，将电压关系代入可得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…。
(5)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。
(6）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。
3．基本关系式中物理量之间的决定关系
例1(2019·广西名校高三上学期联合调研)(多选）如图所示，
理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻，阻值关系为R2＝2R1，原线圈接到交变电压上后,电阻R1上的电压是电阻R2上的电压的2倍，下面说法正确的是（）
A．变压器原、副线圈匝数比为1∶2
B．变压器原、副线圈匝数比为1∶4
C．R1消耗的功率占电源输出功率的错误!
D．R2上的电压等于电源电压的错误!
（1)如何求变压器原、副线圈的匝数比？
提示：求出原、副线圈中的电流比，由错误!＝错误!求匝数比。
(2)此题电源电压等于什么？
提示：R1上的电压与变压器输入电压之和.
尝试解答选BC。
设变压器原、副线圈匝数分别为n1和n2,则流过变压器原、副线圈的电流比:错误!＝错误!，由于U R1＝I1R1,U2＝I2R2,且由题可知U R1＝2U2，R2＝2R1，可得错误!＝错误!＝错误!，故A错误，B正确;R1消耗的功率:P1＝I错误!R1，R2消耗的功率：P2＝I错误!R2，联立可得：P1＝8P2,电源输出的总功率：P＝P1＋P2，可知R1消耗的功率占电源输出功率的错误!，故C正确;R2上的电压为U2，则变压器的
输入电压：U1＝n1
n2U2＝错误!U2，电源的电压：U0＝U R1＋U1＝2U2
＋错误!U2＝错误!U2，所以R2上的电压等于电源电压的错误!，故D错误。
1．变压器原线圈回路含有负载问题的分析
（1)在原线圈回路中，原线圈两端的电压与负载两端电压之和等于电源的电压；
（2）要求解原线圈回路中负载的电流、电压和功率，一般需先求副线圈回路中的电流，然后根据理想变压器的关系求得原线圈回路中负载的电流。
原、副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口。
2．含有多个副线圈的变压器的电路分析
副线圈有两个或两个以上时，一般从原、副线圈的功率相等入手.利用P1＝P2＋P3＋…，结合电压匝数比关系、欧姆定律等分析。
3．变压器与二极管相结合的分析
当副线圈回路中含有二极管时，由于二极管具有单向导电性，会使交变电流只有一半时间导通,经过二极管后的输出电压的有效值与副线圈两端交流电压的有效值不相等，应根据电流的热
效应进行计算。
［变式1－1］（2019·山东济宁一模)如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交变电源，其电压的有效值恒定不变,两个副线圈的匝数分别为n1和n2，所接电阻分别为R1和R2,且R2＝4R1。不计电流表内阻，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，S1、S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1∶n2等于（）
A．1∶1 B.1∶2
C．1∶3 D.1∶4
答案B
解析设原线圈的电压为U，当只闭合S1时,电流表示数为1 A,则变压器的输入功率为U×1 A，则副线圈的输出功率为U×1 A；当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A,则变压器的输入功率为U×2 A，则副线圈的输出功率为U×2 A；因此两副线圈的输出功率之比为1∶1；根据P＝错误!，结合负载4R1＝R2的阻值关系,则有错误!＝错误!,解得U1∶U2＝1∶2;由变压器的电压与匝数成正比，则有n1∶n2＝1∶2,故B正确.
［变式1－2](2019·河南百师联盟高三上学期七调)一理想变压器的初级线圈为n1＝100匝，次级线圈n2＝30匝，n3＝20
匝，一个电阻为48.4 Ω的小灯泡接在副线圈n2与n3上，如图所示。当原线圈与e＝220错误!sinωt V的交流电源连接后，变压器的输入功率是()
A．10 W B.20 W
C。250 W D。500 W
答案A
解析根据副线圈的接法知道，副线圈2和3的接法相反，电动势抵消一部分，相当于灯泡接在10匝的副线圈上，根据电源电动势的表达式知原线圈电压有效值为220 V,根据电压与匝
数成正比知灯泡两端的电压为22 V，灯泡功率P＝U2
R＝错误!W＝
10 W,故变压器的输入功率是10 W，故选A。
考点2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，根据错误!＝错误!，输入电压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P1＝P2，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，错误!发生变化，U2变化。
(2)R不变，U2变化，I2发生变化。
（3）根据P2＝错误!和P1＝P2，可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。
3．分析动态问题的步骤
I1错误!P1。
例2(多选）如图所示，理想变压器原线圈与电阻R串联，和电压表并联，原、副线圈的匝数比为20∶1，b是原线圈的中
心抽头，副线圈连接滑动变阻器、电流表，电表均为理想交流电表.已知交流电源电压瞬时值表达式为u＝311sin100πt（V)。将单刀双掷开关K扳向a后，下列说法中正确的是()
A．电压表的示数为220 V
B．若将滑动变阻器的滑片下移,则电压表的示数减小,R消耗的功率增大
C．通过滑动变阻器的交流电的频率为100 Hz
D．若将单刀双掷开关由a扳向b，则电压表的示数减小
(1)若将滑动变阻器的滑片下移，如何判断电压表示数的改变？
提示:若将滑动变阻器的滑片下移，判断出原线圈电流的变化，再用电源电压减去R两端电压来判断电压表示数的改变.
（2)将开关由a扳向b,电压表右侧的部分能看成一个电阻吗？
提示：能.
尝试解答选BD。
电源电压有效值为220 V，因为有电阻R分压,电压表示数即原线圈两端的电压小于220 V,故A错误；保持K的位置不变，
滑动变阻器滑片向下移，电阻变小,电路的总电阻变小，电源的输出功率变大，则原线圈中的电流也随着变大,电阻R两端的电压也变大,R消耗的功率变大，交流电源的电压不变，变压器的输入电压变小，原线圈两端的电压也相应变小，电压表的示数减小，故B正确；变压器不改变交变电流的频率，由电源电压表达式可知频率为f＝错误!＝错误!Hz＝50 Hz，故C错误；设原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压和电流分别为U1、I1，U2、I2,滑动变阻器接入电路的阻值为R P，若将电压表右侧的电路看成
一个等效电阻R′,则R′＝U1
I1，又因为错误!＝错误!，I1n1＝I2n2，R P′＝错误!,
可得R′＝错误!2R P,单刀双掷开关由a扳向b，原线圈匝数变少，即n1减小，等效电阻R′减小,R和R′组成串联电路，电源电压不变,所以电压表的示数减小，故D正确。
原线圈回路含有用电器的动态分析技巧图甲中当R2变化时如何判断原线圈中I1的变化情况？我们可以把图甲等效画成图乙。
由错误!＝R，错误!＝错误!，错误!＝错误!，错误!＝R2，联立得：R＝错误!＝
错误!＝错误!＝(错误!）2R2
这样若当R2变大时，知R变大,则U1变小，I1变小，方便极了！
[变式2]（2019·四川达州高三二诊)如图所示，一自耦变压器接在交流电源上，V1、V2为理想电压表,下列说法正确的是(）
A．若P不动，滑片F向下滑动时，V1示数不变，V2示数变小
B．若P不动，滑片F向下滑动时，灯泡消耗的功率变大
C．若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数不变，V2示数变大
D．若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡消耗的功率变小
答案A
解析设变压器的输入电压为U1,输出电压为U2；若P不动，滑片F向下移动时，输入电压U1不变，根据变压比公式错误!＝错误!，由于n2减小，故输出电压U2也减小，副线圈中电流减小,故灯泡消耗的功率减小,V2的示数也变小，故A正确，B错误;若F不动，根据变压比公式错误!＝错误!，输入电压U1不变，则输出电压
U2也不变，滑片P向上滑动时，电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律，副线圈中电流增大,小灯泡中电流、电压都增大，灯泡消耗的功率变大,由U＝U2－U L可知,电压表V2示数减小，故C、D错误。
考点3远距离输电
1。远距离输电问题的分析方法
对高压输电问题,应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器"倒推到“发电机"一步一步进行分析。
2．远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例)
(1）功率关系:P1＝P2,P3＝P4，P2＝P损＋P3。
(2）电压、电流关系：错误!＝错误!＝错误!,错误!＝错误!＝错误!
U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线.
（3）输电电流：I线＝错误!＝错误!＝错误!。
(4）输电线上损耗的电功率
P损＝I线ΔU＝I错误!R线＝错误!2R线.
当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的错误!。
例3(2019·河南省中原名校高三质检)2017年8月,广东省受台风“天鸽"影响，造成大面积停电.某通讯公司准备的应急供电系统如图所示，图中T1、T2分别为理想的升压变压器和降压变压器,R表示输电线电阻，I表示电流,U表示线圈两端电压，n表示线圈的匝数，下列说法正确的是(）
A．如果发电机的输出功率为P,则P＝U1I1＝U2I2＝U4I4
B．若n1∶n2＝n4∶n3,则有U1＝U4
C．用户消耗的功率越大，输电线上消耗的功率越小
D．如果发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为错误! R
(1)若n1∶n2＝n4∶n3，U1和U4相等吗？
提示：因为输电线上有电压损失，故U2≠U3，则U1≠U4。
(2)用户消耗的功率越大,则三个回路的电流________.
提示:越大
尝试解答选D。
如果发电机的输出功率为P，因理想变压器没有能量损失，
故有P＝U1I1＝U2I2,但输电线上消耗功率,故P〉U4I4,A错误；因为输电线上有电压损失，所以U2≠U3，若n1∶n2＝n4∶n3，则U1≠U4，B错误；用户消耗的功率越大,三个回路中的电流越大，输电线上消耗的功率也越大,C错误；如果发电机的输出功率为P，则输电线中的电流为错误!，输电线上消耗的功率为错误!R，D正确.
解决远距离输电问题应注意的几点
(1)画出输电电路图.
(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等。
（3)输电线长度等于输电距离的2倍.
（4）计算线损功率一般用P损＝I错误!R线。
[变式3]（2019·山东菏泽一模）(多选）如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压恒定,输电线上的电阻不变，假设用户所用用电器都是纯电阻用电器，若发现发电厂发电机输出的电流增大了,则可以判定（）
A．通过用户的电流减小了
B．用户接入电路的总电阻减小了
C．用户消耗的电功率减小了
D．加在用户两端的电压变小了
答案BD
解析如果发电厂发电机输出的电流增大了，根据变流比可知,输送电流增大，通过用户的电流增大，故A错误；由于输送电流增大，故输电线上的电压降增大，降压变压器的输入电压减小，根据变压比可知加在用户两端的电压变小了，通过用户的电流增大，可知用户接入电路的总电阻减小了，故B、D正确；当用户接入电路的总电阻减小即用电器的增多时，用户消耗的功率增大，故C错误.
考点4两种特殊的变压器模型
1。自耦变压器
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，如下图所示。
2．互感器
分为电压互感器和电流互感器,两者比较如下：
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
将大电流变为小
电流
利用的
公式
错误!＝错误!I1n1＝I2n2
例4(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(）
2011版物理一轮精品复习学案：10.2 变压器、电能的输送(选修3-2)
第2节 变压器、电能的输送 【考纲知识梳理】 一、 变压器及其原理 1、 构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁心上构成所谓的变压器。 2、 作用：在输送电能的过程中改变电压。 3、 原理：其工作原理是利用了电磁感应现象。 4、 特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交流电压。 5、 理想变压器的基本关系式: （1）输出功率2P 决定输入功率1P ，理想变压器的输入功率和输出功率相等，即1P = 2P 。 （2）变压比:2 12 1 n n U U =， （3）电流关系: 1 22 1n I = ， （4）若干副线圈时: 2 12 1n n U U = ,k k n n U U 11= ;k k U I U I U I U I +???++=332211或k k n I n I n I n I +???++=332211 6、 几种常用的变压器 (1)自耦变压器 图是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压。
调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上。AB 之间加上输入电压U 1 。移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U 2。 (2)互感器 互感器也是一种变压器。交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直 接测量高电压和大电流。用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可以解决了。这种变压器叫做互感器。互感器分电压互感器和电流互感器两种。 a 、电压互感器 电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表。根据电压表测得的电压U 2 和铭牌上注明的变压比(U 1 /U 2 )，可以算出高压电路中的电压。为了工作安全，电压互感器的铁壳和副线圈应该接地。 b 、电流互感器 电流互感器用来把大电流变成小电流。它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表。根据电流表测得的电流I 2 和铭牌上注明的变流比(I 1/I2)，可以算出被测电路中的电流。如果被测电路是高压电路，为了工作安全，同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地。 二、电能的输送 1. 关键:减少电功率损失和电压损失 （1）功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。出现功率损失。 R I P 2=?。 （2）电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R 上消耗部分电压。IR U =?。 2方法:根据R I P 2 =?再加上 （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， （2）提高输电电压,减小输电电流， 【要点名师精解】 一、 理想变压器及其原、副线圈基本量的关系
2020届高考物理一轮复习人教版变压器电能的输送传感器的简单应用作业Word版含答案
判断正确的是(D) A．灯泡L1变暗 ．电阻R两端的电压变大 ．变压器输入功率不变 则下列说法中错误的是(C ．电压表V2的示数为 ．电流表A的示数为1.0A ．电流表A的示数为5.0A
。下列说法中错误的是( 中电流方向1s内变化 ．电流表示数是2A ．电阻R消耗的电功率为 一含有理想变压器的电路如图所示， ，为理想交流为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关 器原、副线圈匝数比为(B A．2B．3 C．4D．5 设理想变压器原、副线圈匝数比值为
[2019·四川省宜宾一中模拟]如图所示，一理想变压器原线圈与每个副线圈的匝数比均为：1，原线圈与每个副线圈所连的电阻阻值均为R ，原线圈接220 V 的正弦交流电，副线圈n 2回路中电阻两端的电压为U R2，原线圈电阻与每个副线圈电阻消耗的功率的比值均为k.则( ) A ．U R2＝60 V k ＝49 B ．U R2＝60 V k ＝23 C ．U R2＝2203 V k ＝49 D ．U R2＝2203 V k ＝23 答案：A 解析：设原线圈电流为I 1，则根据n 1I 1＝2n 2I 2，可得I 2＝1.5I 1， 由题意可知：I 21R (1.5I 1)2R ＝k ，解得k ＝49，设原线圈电阻R 上的电压为U R1，则U 2R1R ：U 2R2R ＝k ，即U R1＝kU R2，又220 V －U R1n 1＝U R2n 2 ，解得：U R2＝60 V ，A 正确，B 、C 、D 错误． 6．[2019·四川省五校联考]如图甲所示，原、副线圈匝数比为n 1：n 2＝：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L ＝1 m 的光滑金属导轨相连，导轨处于竖直向下、磁感应强度为B ＝1 T 的匀强磁场中，电阻不计，副线圈接阻值R ＝2 Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r ＝1 Ω、质量m ＝0.02 kg 的导体棒在外力F 的作用下运动，其速度随时间按图乙所示(正弦图线)规律变化，则( ) A ．电压表的示数为 2 V B ．电路中的电流方向每秒钟改变5次 C ．电阻R 实际消耗的功率为0.125 W D ．在0～0.05 s 的时间内外力F 做的功为0.48 J 答案：D 解析：由题图乙可知ω＝2πT ＝10π，导体棒产生的感应电动势的
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 10-2 变压器 电能的输送限时规范特训(含解析)
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 10-2 变压器电能 的输送限时规范特训（含解析） 1. [2014·山东潍坊](多选)图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为10∶1.测得R＝10 Ω的电阻两端电压随时间变化的规律如图乙所示，则( ) A. 原线圈中电压的有效值为3110 V B. 原线圈中电压的有效值为2200 V C. 原线圈中电流变化的频率为25 Hz D. 原线圈中电流的有效值为22 A 解析：由题图乙可得，副线圈电压的最大值是311 V，则其有效值是220 V，电流变化的频率为25 Hz，由于电阻R＝10 Ω，所以副线圈的电流(有效值)为22 A，由理想变压器电压、电流与匝数的关系可得，原线圈电压的有效值为2200 V，电流的有效值为2.2 A，A、D两项错误，B项正确．变压器不能改变电流的频率，C项正确． 答案：BC 2. [2013·黑龙江一模](多选)供电公司检修人员用交流电表监控供电线路中强电流和高电压，使用的仪器是电流互感器和电压互感器，接线如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，下列说法中正确的是( ) A. A为电流互感器，且n1
一轮学案：变压器
第2讲 变压器 电能的输送 理想变压器 Ⅰ(考纲要求) 1．构造 如图10-2-1所示，变压器是由 和绕在铁芯上 的 组成的． (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫 线圈． (2)副线圈：与 连接的线圈，也叫 线圈． 2．原理 电流磁效应、 ． 3．基本关系式 (1)功率关系： ． (2)电压关系：U 1n 1＝U 2n 2；有多个副线圈时，U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…. (3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1 . 由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时， U 1I 1＝ 4．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器 (2)互感器 远距离输电 Ⅰ(考纲要求) 1.输电过程(如图) 2．输电导线上的能量损失：主要是由输 电线的电阻发热产生的，表达式为 Q ＝ . 3．电压损失 (1)ΔU ＝U －U ′；(2)ΔU ＝
4．功率损失 (1)ΔP ＝P －P ′；(2)ΔP ＝ ＝? ????P U 2R 5．输送电流：(1)I ＝P U ；(2)I ＝ U －U ′R . 对理想变压器的理解 (1)理想变压器 ①没有能量损失 ②没有磁通量损失 (2)基本量的制约关系 远距离高压输电的几个基本关系
1.一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图10-2-3所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )． A．1 100,360 B．1 100,180 C．2 200,180 D．2 200,360 2．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1＝ 2202sin 314t (V)的交变电压时，下列说法正确的是( )． A．副线圈两端电压为12 2 V B．副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中的电流为1 A C．副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中输入功率为10 W D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是220 2 V 3．(2012·江西重点中学联考)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时( )． A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D．供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小4．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表，交流电源的电压大小不变．开始时开关S接通，当S断开时，以下说法正确的是( )．A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小 B．等效电阻R上消耗的功率变大 C．原线圈中电流表示数变小 D．灯泡L1和L2变亮 5．(2010·福建理综，13)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的
2013版物理一轮精品复习学案：10.2 变压器、电能的输送(选修3-2)
图2 第2节 变压器、电能的输送 【考纲全景透析】 一、理想变压器 1．变压器的构造：如图2所示，变压器是由____________和绕在 铁芯上的____________组成的． (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫________线圈． (2)副线圈：与________连接的线圈，也叫________线圈． 2．变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的________、________ 在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生________________，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．____________是变压器工作的基础． 3．理想变压器：没有____________的变压器，即________功率等于________功率． 4．基本关系式 (1)功率关系：________. (2)电压关系：__________；有多个副线圈时，U 1n 1 ＝__________. (3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1 . 由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时，U 1I 1＝________________. 【答案】1.闭合铁芯 两个线圈 (1)初级 (2)负载 次级 2.大小 方向 感应电动势 互感现象 3.能量损失 输入 输出 4.(1)P 入＝P 出 (2)U 1n 1＝U 2n 2 U 2n 2＝U 3 n 3 ＝… (3)U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n 二、远距离输电 1．根据P 损＝__________，降低输电损耗有两种方法 (1)减小输电线的电阻． (2)减小输电导线中的电流：在输送功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高____________． 2．远距离输电的功率损失 输送功率一定时，线路电流I ＝________，输电线上的损失功率P 损＝I 2R 线＝____________，可知P 损 ∝1U 2. 远距离输电中的功率关系：P 输＝____________. 【答案】1.I 2 R 线 (2)输电电压 2.P U P 2R 线 U 2 P 损＋P 用户
物理学案 人教版高考一轮复习第11章交变电流传感器学案及实验教学
第1讲交变电流的产生和描述[目标要求] 核心知识素养要求 1.交变电流及其描述通过实验认识交变电流。能用公式和图象描述正弦交变电流。 2.变压器电能的输送通过实验探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。了解从变电站到用户的输电过程，知道远距离输电时用高电压的道理。了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。 3.传感器知道非电学量转化成电学量的技术意义。 4.常见传感器的工作原理及应用通过实验，了解常见传感器的工作原理。能列举传感器在生产生活中的应用。 5.实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系通过实验，了解变压器结构，知道列表处理数据的方法。 6.实验：利用传感器制作简单的自动控制装置通过实验，了解自动控制装置的电路设计及元件特性。 第1讲交变电流的产生和描述 授课提示：对应学生用书第210页 一、交变电流、交变电流的图象 1．交变电流 (1)定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 (2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。
2．正弦式交变电流的产生和图象 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线。如图甲、乙、丙所示。 二、正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值 1．周期和频率 (1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T ＝2π ω。 (2)频率(f)：交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(Hz)。 (3)周期和频率的关系：T ＝1f 或f ＝1 T 。 2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势e 随时间变化的规律：e ＝E m sin_ωt。 (2)负载两端的电压u 随时间变化的规律：u ＝U m sin_ωt。 (3)电流i 随时间变化的规律：i ＝I m sin_ωt。其中ω等于线圈转动的角速度，E m ＝nBSω。 3．交变电流的瞬时值、峰值、有效值 (1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。 (2)峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值。 (3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫作交变电流的有效值。对正弦式交变电流，其有效值和峰值的关系为：E ＝ E m 2，U ＝ U m 2，I ＝I m 2 。
年物理一轮复习第11章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送学案
第2讲变压器电能的输送 知识点理想变压器Ⅱ 1．构造：如图所示。变压器主要由错误!闭合铁芯和错误!绕在铁芯上的两个线圈组成. (1)原线圈：指与交流电源连接的线圈,03初级线圈。 （2）副线圈：指与负载连接的线圈，也叫错误!次级线圈。 205互感现象。 3．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出。 (2)电压关系:错误!＝错误!,若n1>n2，为错误!降压变压器；若n1〈n2，为错误!升压变压器。 （3)电流关系：只有一个副线圈时，I1 I2＝错误!错误!； 有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋U n I n. 4．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:可以把错误!高电压降为错误!低电压； ②电流互感器：可以把错误!强电流降为错误!弱电流.知识点远距离输电Ⅰ 1．减少输电电能损失的两种方法 减少输电电能损失的理论依据：P损＝I2R。 (1）减小输电线的电阻:根据电阻定律R＝ρl S,要减小输电线的 电阻R，在保证输电距离情况下，可采用减小材料的错误!电阻率、增大导线的错误!横截面积等方法。 （2）减小输电导线中的电流:在输电功率一定的情况下,根据P＝UI，要减小电流，必须提高错误!输电电压。 2．远距离高压输电的分析 （1）输电过程(如图所示） (2)输送电流 ①I＝P U＝错误!. ②I＝错误!。(3）电压损失
①ΔU＝U－U′。 ②ΔU＝错误!IR。 (4）功率损失 ①ΔP＝P－P′. ②ΔP＝错误!I2R＝错误!错误!2R＝错误!。 一堵点疏通 1．变压器不但可以改变交流电压，也可以改变稳恒直流电压。（） 2．理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。（) 3．高压输电的目的是增大输电的电流。（) 4．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小。（) 5．变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。() 6．变压器副线圈中的电压由原线圈中的电压决定。（）答案 1.×2。√ 3.× 4.× 5.√6。√ 二对点激活 1．（人教版选修3－2·P44·T2改编）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V,这个电压是把380 V的电压降压后得到的。
高三物理一轮复习《变压器电能的输送》导学案
高三物理一轮复习《变压器电能的输送》导学案 【学习目标】 1、了解电感器和电容器对交变电流的影响 2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系 3、知道输电线上的功率损失，并能利用相关规律解决实际问题 【学习重点和难点】 变压器原理、输电线上能量损失的计算 【使用说明及学法指导】 先通读教材有关内容，进行知识梳理归纳，再认真限时完成课前预习部分内容，并将自己的疑问记下来（写上提示语、标记符号）。 【课前预习案】 一、电感对交变电流的阻碍作用 1．感抗 （1）定义：电感对交变电流的阻碍作用的大小用来表示。 （2）感抗大小的影响因素：线圈的自感系数、交变电流频率__________、感抗越大。 2.感抗的应用：扼流圈 (1）低频扼流圈线圈匝数_____、自感系数、直流电阻____，它有“通阻______”的作用。 （2）高频扼流圈线圈匝数_____、自感系数，它有“通阻”的作用。 二、电容对交变电流的阻碍作用 （1）定义：电容对交流电的阻碍作用大小用来表示。 （2）容抗大小的影响因素：电容器的电容、交变电流的频率，电容器对交变电流的阻碍作用就___________，容抗也________。 2.电容的特性：(1)通__________，隔_________。（2）通_________，阻________。 三、变压器 1．变压器的构造 （1）组成：由和绕在铁芯上的两个组成。（2）原线圈：与相连的线圈，也叫线圈。（2 ）副线圈：与相连的线圈，也叫线圈。 2.理想变压器的变压、变流规律和功率关系： ⑴变压规律： ⑵变流规律： ⑶功率关系： 3. 几种常见的变压器 (1)自耦变压器: 特点是铁芯上只有个线圈，如调压变压器。降低电压：整个线圈作线圈，副线圈只取线圈的一部分。 升高电压：线圈的一部分作线圈，整个线圈作。 I1 U1n1
2024版高考物理一轮总复习专题十一交变电流第2讲变压器电能的输送提能演练
第2讲 变压器、电能的输送 知识巩固练 1.(2022年潮州模拟)(多选)某同学的电动自行车充电器是一输入电压为220 V ，输出电压为48 V 的变压器，由于副线圈烧坏了，为修复该充电器，该同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上绕了5匝线圈，如图所示，将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈两端电压为2 V.则 ( ) A.该充电器原线圈有550匝 B.该充电器原线圈有1 100匝 C.被烧坏的副线圈有120匝 D.被烧坏的副线圈有240匝 【答案】AC 【解析】设该变压器的原线圈、副线圈和新绕线圈的匝数分别用n 1、n 2、n 3表示，原线圈、副线圈和新绕线圈两端的电压分别用U 1、U 2和U 3表示，则有U 1U 3＝n 1n 3，解得该充电器原线圈 匝数为n 1＝U 1U 3·n 3＝2202×5匝＝550匝，A 正确，B 错误；同理可得U 1U 2＝n 1n 2，所以n 2＝U 2U 1·n 1＝48220×550匝＝120匝，C 正确，D 错误. 2.(2022年辽宁联考)在我国北方部分地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重损毁.为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰.在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，热耗功率为ΔP ；除冰时，需要将输电线上热耗功率增大至16ΔP ，设输电功率和输电线电阻不变，则除冰时需将 ( ) A.输电电流变为14I B.输电电流变为16I C.输电电压变为14U D.输电电压变为4U 【答案】C 【解析】输电线的热功率ΔP ＝I 2R ，可知输电线的电阻不变的情况下，需要将输电线上热耗功率增大至16ΔP ，则输电电流变为4I ，A 、B 错误；由前面分析可知，在输送功率一定的情况下，输电线电流为I ＝P U ，可将输电电压变为14U ，故C 正确，D 错误.
最新整理高三物理高考物理变压器电能的输送第一轮复习学案.docx
最新整理高三物理20 高考物理变压器电能的输送 第一轮复习学案 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=I2R。 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。 知识点一理想变压器的原理及基本关系式 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:U1／n1=U2／n2=U3／n3=…=ΔU／Δn=k 变压器的变流比:n1I1=n2I2+n3I3+…… 理想变压器的输入功率由输出功率决定： 应用1如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=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。a、b端加一定交变电流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=和电阻两端的电压之比UA：UB=。 导示：抓住理想变压器（图中的虚线框内的部分）原、副线圈的电流关系，A、B两电阻消耗的电功率关系及电压关系均可求得。 对理想变压器，有 又UA=I1R，UB=I2R 应依次填充：和 知识点二远距离输电 1、远距离输电示意图 2、几个常用关系式：
(新高考)版高考物理一轮总复习练案31第十一章第2讲理想变压器电能的输送
第2讲 理想变压器 电能的输送 一、选择题(本题共10小题，1～7题为单选，8～10题为多选) 1．(2021·广东卷，7)某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2 s ，电压最大值为0.05 V ，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是( B ) A ．交流电的频率为10 Hz B ．副线圈两端电压最大值为3 V C ．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D ．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 [解析] 周期是T ＝0.2 s ，频率是f ＝1T ＝5 Hz ，故A 错误；由理想变压器原理可知U 1U 2 ＝n 1n 2，解得副线圈两端的最大电压为U 2＝n 2n 1 U 1＝3 V ，故B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会越大，故C 错误；由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故D 错误。故选B 。 2．(2022·广东高三模拟)如图所示，原线圈输入稳定交流电压，S 开关处于断开状态。某时刻灯泡L 1稍微暗了一些，则原因可能是( B ) A ．输入电压增大 B ．S 开关闭合 C ．电阻R 发生短路 D ．电流表发生断路 [解析] 如果输入电压U 1变大，则U 2变大，根据U L 1＝R L 1R ＋R L 1 U 2，可知L 1两端电压变大，灯泡L 1变亮，故A 错误；若S 闭合，则并联电阻变小，副线圈总电阻变小，副线圈电流I 2变大，则根据U L 1＝U 2－I 2R ，可知L 1两端电压变小，灯泡L 1变暗，故B 正确；若电阻R 发生短路则U L 1＝U 2，L 1两端电压变大，灯泡L 1变亮，故C 错误；电流表发生断路，则原线圈电流为零，副线圈电流为零；灯泡L 1应熄灭，故D 错误。 3．(2021·北京市延庆区高三一模)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，原线圈接在电压有效值不变的交流电源上。灯泡L 阻值不变，R 1是定值电阻，R 2是滑动变阻器。闭合开关S 1、S 2，灯泡发光，下列判断正确的是( A )
2020版新一线高考物理(新课标)一轮复习教学案：第11章 第2节 变压器 电能的输送 含答案
第2节 变压器 电能的输送 知识点一| 理想变压器 1．构造和原理 (1)构造(如图所示) 变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。 (2)原理：电磁感应的互感现象。 2．基本关系 (1)电压关系：U 1U 2 ＝n 1 n 2 。 (2)功率关系：P 入＝P 出。 (3)电流关系：①只有一个副线圈时：I 1I 2 ＝n 2 n 1 。 ②有多个副线圈时：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…＋n n I n 。 3．几种常见的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器。 (2)互感器⎩⎨⎧ 电压互感器：把高电压变成低电压。 电流互感器：把大电流变成小电流。 自耦变压器原理如图所示： 若AX 为输入端，触头a 向上移动时，副线圈匝数N 2增加，输出电压升高。 [判断正误] (1)变压器能改变交变电流的电压，不能改变交变电流的频率。 (√) (2)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。 (×)
(3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。 (×) 考法1 变压器的工作原理 1．(2019·惠州模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝10∶1，a 、b 两点间的电压为u ＝220 2sin 100πt (V)，R 为可变电阻，P 为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻可忽略不计，熔断电流为2 A 。为使保险丝不熔断，可变电阻R 连入电路的最小阻值应大于( ) A ．112 10 Ω B ．1.1 Ω C ．11 Ω D ．11 2 Ω B [由a 、b 两点间的电压为u ＝2202sin 100πt (V)，可知变压器原线圈输入电压U 1＝220 V ，根据变压器变压公式可得变压器输出电压U 2＝n 2 n 1 U 1＝22 V ，保险丝熔断电流为2 A ，原线圈中电流为 I 1＝2 A 时，由U 1I 1＝U 2I 2可得副线圈中电流为I 2＝20 A ，此时保险丝会熔断。为保证保险丝不熔断，由欧姆定律可得可变电阻R 连入电路的最小阻值应大于U 2 I 2 ＝1.1 Ω，选项B 正确。] 2.(2017·北京高考)如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( ) A ．原线圈的输入功率为220 2 W B ．电流表的读数为1 A C ．电压表的读数为110 2 V D ．副线圈输出交流电的周期为50 s B [理想变压器原线圈两端电压的有效值为U 1＝220 V ，由U 1U 2 ＝n 1n 2 得U 2＝n 2U 1 n 1 ＝110 V ，即电压 表的读数为110 V ，通过负载电阻的电流I 2＝U 2R ＝110 55 A ＝2 A ，则副线圈的输出功率P ＝U 2I 2＝110×2 W ＝220 W ，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，为220 W ，故选项A 、C 错误。由n 1I 1＝n 2I 2
高考物理一轮复习讲义 第2讲 变压器电能的输送
高考物理一轮复习讲义 第2讲 变压器电能的输送 一、变压器 1．变压器的构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的． (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．变压器的原理：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．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．互感现象是变压器工作的基础． 3．理想变压器 没有能量损失的变压器，即输入功率等于输出功率． 4．基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出． (2)电压关系：U 1n 1＝U 2n 2；有多个副线圈时，U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3 ＝… (3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1 . 由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n . 5．几种常用的变压器 (1)自耦变压器的原、副线圈共用一个线圈，如图所示． (2)互感器 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 串联在高压电路中 作用 把高电压变成低电压 把大电流变成小电流 匝数特点 副线圈匝数比原线圈匝数少 副线圈匝数比原线圈匝数多 二、电能的输送 1．输电线路及其电压、电能损失 (1)输电线路(如图所示) (2)电压和电能损失 ①输电电流：I ＝P U ； ②电压损失：ΔU ＝U －U ′＝Ir ＝P U r ； ③电能损失：ΔP ＝P －P ′＝I 2 r ＝(P U )2 r ； 2．减少电能损失的方法：根据P 损＝I 2 R 线，减小输电电能损失有两种方法． (1)减小输电线的电阻：根据电阻定律R ＝ρl S ，要减小输电线的电阻R ，在输电距离一定的情况下，可采用的方法有选用电阻率小的金属材料，尽可能增大导线的横截面积等． (2)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压． 3．远距离输电 (1)远距离输电导线上损失的电功率：输送功率一定时，线路电流I ＝P U ，输电线上损失功
2021届高考物理一轮复习变压器 传感器 电能的输送优选及答案
2021届高考物理：变压器传感器电能的输送一轮优选及答案 同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副 2、一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是( ) 3、（双选）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则() A．电感L1的作用是通高频 B．电容C2的作用是通高频 C．扬声器甲用于输出高频成分
D．扬声器乙用于输出高频成分 4、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。线圈内阻不计，则() 甲乙 A．此交流发电机的电动势平均值为10 2 V B．t＝0.02 s时R两端的电压瞬时值为零 C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝102cos (100πt) V D．当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上 5、（多选）如图所示理想变压器的三个线圈的匝数n1∶n2∶n3＝1∶4∶4，在M、N间接正弦交流电源，在a、b和c、d间接相同的电阻器R，则() A．U1＝U2＝4U3B．U2＝U3＝2U1 C．I1＝4I2＝4I3D．P1＝2P2＝2P3 6、有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。当S断开时，灯L1正常发光。S闭合后，下列说法正确的是() A．电阻R消耗的电功率增大 B．灯L1、L2都能正常发光 C．原线圈的输入功率减小 D．原、副线圈的电流比减小
备考2019年高考物理一轮复习：第十一章第2讲 变压器 电能的输送讲义
第2讲 变压器 电能的输送 板块一 主干梳理·夯实基础 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组成。 (1)原线圈：指与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。 (2)副线圈：指与负载连接的线圈，也叫次级线圈。 2．工作原理：电磁感应的互感现象。 3．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出。 (2)电压关系：U 1U 2＝n 1 n 2，若n 1>n 2，为降压变压器；若n 1 3．功率损失 (1)ΔP ＝P －P ′。 (2)ΔP ＝I 2 R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ＝ΔU 2 R 。 4．输送电流 (1)I ＝P U 。 (2)I ＝ U －U ′ R 。 板块二 考点细研·悟法培优 考点1理想变压器的工作原理和基本量的关系[深化理解] 1．基本关系 (1)无漏磁，故原、副线圈中的Φ、 ΔΦ Δt 相同。 (2)线圈无电阻，因此无电压降，U ＝E ＝n ΔΦ Δt 。 (3)根据U n ＝ΔΦ Δt 得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线圈，还是副线圈，该比例都成立， 则有U 1n 1＝U 2n 2＝U 3 n 3 ＝…。 (4)无电能损失，因此P 入＝P 出，无论副线圈一个还是多个，总有U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…，将电压关系代入可得n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…。 (5)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。 (6)理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值。 2．基本关系式中物理量之间的决定关系 (1)电压决定关系：输入电压U 1决定输出电压U 2，这是因为输出电压U 2＝n 2 n 1U 1，当U 1不变 时，不论负载电阻R 变化与否，U 2不会改变。 (2)电流决定关系：输出电流I 2决定输入电流I 1。 (3)功率决定关系：输出功率P 2决定输入功率P 1，也可简记为“用决定供”。 例1 如图所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8 V ,10 W”的灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6 V ,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求： 第2讲变压器电能的输送 一、理想变压器 1．构造：如图1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。 图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，也叫次级线圈。 2．原理：电磁感应的互感现象。 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 根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率， 即P 入 ＝P 出 电压关系 原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式 U1 U2＝ n1 n2，与负载、副线圈的个数无关 电流关系 (1)只有一个副线圈时： I1 I2＝ n2 n1 (2)有多个副线圈时：由P入＝P出得 I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋I n U n 或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋I n n n 频率关系f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率) 4.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器，如图2甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。 图2 (2)互感器 电压互感器(n1＞n2)：把高电压变成低电压，如图丙所示。电流互感器(n1＜n2)：把大电流变成小电流，如图丁所示。 二、电能的输送 如图3所示。 图3 1．输电电流：I＝P U＝ P′ U′＝ U－U′ R。 2．电压损失 (1)ΔU＝U－U′ (2)ΔU＝IR 3．功率损失(1)ΔP＝P－P′ (2)ΔP＝I2R＝(P U) 2R 4．减少输电线上电能损失的方法 (1)减小输电线的电阻R。由R＝ρl S知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的 材料做导线。 (2)减小输电线中的电流。在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流， 2022新亮剑高考物理总复习讲义第十一单元交变电流传 感器课时2含解析x 含解析 编辑：__________________ 时间：__________________ 1、16 传感器 课时2变压器远距离输电 《自学听》P203 1、理想变压器 (1)构造:如所示,器是由合芯和在芯上的两个圈成的。 ①原圈:与交流源接的圈,也叫作初圈。 ②副圈:与接的圈,也叫作次圈。 (2)原理:流磁效、磁感 (3)基本关系式 ①功率关系:P入=P出。 ②关系:只有一个副圈,= 有多个副圈,=== ③流关系:只有一个副圈,= 由P入=P出及P=UI推出有多个副圈,U1I1=U2I2+U3I3+ 2、远距离输电 (1)程(如所示) 1、(2022湖北黄中学入学考)关于理想器,下列法正确的是() A。器只化的流起作用,恒定流不起作用 2、16 B。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 C。正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压D。变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小答案A 2、(2022湖南宁远一中检 测)(多选)图甲是远距离输电线路的示意图,图乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则() A。发电机输出交流电的电压有效值是500V B。用户用电器上交流电的频率是50Hz C。输电线中的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定 D。保持升压变压器原线圈匝数不变,增加副线圈匝数,可减少输电线上损失的功率答案BD 输电导线上的能量损失:主要是由输电线的电阻发热产生的 ,表达式Q=I2Rt。 电压损失 U=U-U' ②U=IR (4)功率损失 P=P-P' ② 。 R= R (5)输送电流 I= ②I=-。 3、(2022浙江金华一中模 拟)(多选)小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200 V,输电线的总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为 1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分 n 别为n3、n4(变压器均为理想变压器),要使额定电压为220 第2讲 理想变压器与电能的输送 一、理想变压器 1. 构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。 (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．原理：线圈的互感现象。 3．理想变压器的基本关系 (1)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2。(2)电流关系：I 1I 2＝n 2n 1 。 (3)功率关系：P 入＝P 出。 二、电能的输送 1．输电损耗： 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 ′，用户的电压为U ′，输电线总电阻为R 。 输电电流 电压损失 功率损失 I ＝P U ＝P ′U ′＝U －U ′R ΔU ＝U －U ′＝IR ΔP ＝P －P ′＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭ ⎪⎫P U 2R 2．减少输电线上电能损失的方法 (1)减小输电线的电阻R 。由R ＝ρl S 知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线。 (2)减小输电线中的电流。在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压。 情境创设 变压器是生活、生产用电的专门设备，如图所示是电能输送的简单示意图。 微点判断 (1)对于恒定电流，变压器没有变压作用。(√) (2)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。(√) (3)变压器能改变交变电流的频率。(×) (4)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。(×) (5)变压器副线圈接入负载越多，原线圈的输入电流越小。(×) (6)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。 (√) (7)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。(√) (8)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大。(√) (一) 理想变压器基本规律的应用(固基点) [题点全练通] 1．[理想变压器基本规律的应用](多选)如图所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝1 100匝，副线圈匝数n 2＝220匝，交流电源的电压u ＝2202sin 100πt (V)，电阻R ＝44 Ω，电压表、电流表为理想电表，则下列说法正确的是( ) A ．交流电的频率为50 Hz B ．电流表A 1的示数为0.2 A C ．电流表A 2的示数为2 A D ．电压表的示数为44 V 解析：选ABD 根据交变电源的电压的瞬时表达式可知ω＝100π，则交流电的频率为f ＝1T ＝ω2π＝50 Hz ，A 正确；根据理想变压器的规律有U 1U 2＝n 1n 2，解得U 2＝2201 100 ×220 2 V ＝44 2 V ，电压表的示数为有效值，则有U 2′＝U 2 2＝44 V ，D 正确；电流表A 2的示数为I 2′新教材人教版高中物理 精品资料第2讲 变压器 电能的输送
2022新亮剑高考物理总复习讲义第十一单元交变电流传感器课时2含解析x
2024届高考物理一轮第十一章交变电流电磁振荡与电磁波传感器第2讲理想变压器与电能的输送