物理浙江高考选考一轮复习讲义：选修3-2 第十章 第2讲 变压器 电能的输送 含解析
变压器 电能的输送第二讲高三物理3-2选修教材(必考内容)新课标 人教版
变压器 电能的输送第二讲高三物理3-2选修教材(必考内容)教学目标：1．了解变压器的工作原理，掌握理想变压器的电流、电压与匝数的关系2．理解远距离输电的原理3．能够讨论负载变化时电流、电压等相关物理量的变化情况本讲重点：理想变压器的电流、电压与匝数的关系 本讲难点：变压规律和变流规律的应用考点点拨：1．理想变压器的理想化条件及其规律2．解决变压器问题的常用方法 3．远距离输电 一、考点扫描 （一）知识整合 1．理想变压器的P输入和P输出之间的关系为__________________，变压比是根据__________________定律推导出来的，电流比是根据____________________相等导出的。
如果有两个副线圈n 2和n 3，其电流分别为I 1和I 2，则n 1I 1和它们的关系为_______________。
2．远距离输电过程中，在输电线上的损耗的电能由___________、_______________、______________决定。
当输送功率一定时可改变___________、___________、____________来减少电能的损耗，而最有效的办法是__________________。
（二）重难点阐释1．理想变压器各物理量的决定因素输入电压U 1决定输出电压U 2，输出电流I 2决定输入电流I 1，输入功率随输出功率的变化而变化直到达到变压器的最大功率（负载电阻减小，输入功率增大；负载电阻增大，输入功率减小）。
2．一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系U 1:U 2:U 3:…=n 1:n 2:n 3:… I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3+…3．电压互感器和电流互感器电压互感器是将高电压变为低电压，故其原线圈并联在待测高压电路中；电流互感器是将大电流变为小电流，故其原线圈串联在待测的高电流电路中。
4．变压器原、副线圈的磁通量的变化率是相等的（“日”字形变压器除外）。
高考物理一轮复习课件10.2变压器 电能的输送(人教版选修3-2)
【即时巩固2】 街头通过降压变压器给用户供电的示 意图如图所示．变压器输入电压是市区电网的电压，可忽略 其波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用 R0表示，输电线消耗的电功率用 P0表示，变阻器 R表示用户 的总电阻，P表示用户的总功率，当用电器增加时，相当于 R的阻值减小，滑动片向下移(R始终大于R0)．当用户的用电 器增加时，图中电流表示数I1、I2及P0、P变化为( ) A．I1变大，I2变大
A．电流表的示数为2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2
C．电压表的示数为电压的有效值
D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz
【解析】由图（b）可知原线圈两端电压的有效值 U1=220 V,由 U 1 ＝ n1 , U 2 n2 n1 U1 220 2 ＝ ， 可得原副线圈匝数之比 ＝ ＝
n2 U2 110 1
P1也将增大．
【技巧提示】 (1)变压器只能改变交流电压，若原线圈 加直流电压，则副线圈的输出电压为零．并且由于线圈对直 流电无感抗，而使电流很大(相当于短路)，易损坏直流电源． U1 n1 (2)对“日”字形铁芯的变压器，则 ≠ .这是因为穿 U2 n2 过原副线圈的磁通量的变化率不相等．
(3)只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比，多个 副线圈的变压器没有这种关系．
n1 U 1 【解析】由变压器原理 可得 ＝ n2 U 2
U1=110 V，即电压表示数为 110 V.由 P 入=P 出，
22 灯泡正常发光可得 P 入=U1I1=P 出=22 W,I1= 110
A=0.2 A,故 A 正确.
【答案】A
【即时巩固1】（2011· 广东理综）图（a）左侧的调压 装置可视为理想变压器，负载电R=55 Ω，、为理想电流表 和电压表.若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电 压表的示数为110 V，下列表述正确的是（ ）
最新-2018高三物理一轮复习 132变压器电能的输送课件 精品
• 二、关于高压输电问题的分析
• 1．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)电流、电压关系：UU12＝nn12＝II21，UU34＝nn34＝II43. U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3.
用户端在变压器降压前获得的电压 U1＝U－I′R＝(5 000－4×6) V＝4 976 V 根据UU12＝nn12 用户得到的电压为 U2＝nn21U1＝212×4 976 V＝226.18 V. 【答案】 (1)16.62 kW (2)226.18 V
• 1．如下图为远距离高压输电的示意 图．关于远距离输电，下列表述正确的是 ()
负载、线圈的多少无关
(1)只有一个副线圈时：I1/I2＝n2/n1 (2)有多个副线圈时：由Pλ＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋
InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn f1＝f2(变压器不改变交流电的频率)
副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定
原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定
• A．增加输电导线的横截面积有利于减少 输电过程中的电能损失
• B．高压输电是通过减小输电电流来减少 电路的发热损耗的
• C．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小
• D．高压输电必须综合考虑各种因素，不 一定是电压越高越好
高考物理总复习第十章 第2讲 变压器、电能的输送
2013-11-27
有志者事竟成
19
高考复习· 物理
考点二
电能的输送
3.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P， 原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈 与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线 圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则 P2 P1和 分别为( P1 )
P kU
2
R.若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，副线圈输出
P 电压为nkU，输出电流I′＝ nkU ，线路损耗的电功率为P2＝ I′
2
P 1 2 P2 R＝nkU R. ＝ 2，D项正确，A、B、C项错误． P1 n
高考复习· 物理
第十章 交变电流 传感器
2013-11-27
有志者事竟成
1
高考复习· 物理
第二讲
变压器
电能的输送
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
2013-11-27
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2
高考复习· 物理
回扣教材•自主学习
2013-11-27
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3
高考复习· 物理
知 识 梳 理
一、变压器原理 1．构造和原理．(如图10－2－1所示)
2013-11-27
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16
高考复习· 物理
图10－2－4
2013-11-27
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17
高考复习· 物理
A．电压表的示数等于5 V 5 B．电压表的示数等于 V 2 n2 C．实现点火的条件是 >1 000 n1 n2 D．实现点火的条件是 <1 000 n1
选修3-2 第十章 第2讲
(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3。
n U n I U I (2)电压、电流关系： 1 ＝ 1 ＝ 2 ， 3 ＝ 3 ＝ 4 ， U 2 n 2 I1 U 4 n 4 I3
U2＝Δ U＋U3，I2＝I3＝I线。
(3)输电电流：线＝ P2 ＝ P3 ＝ U 2－U3 。 I U 2 U3 R线 (4)输电线上损耗的电功率：
【思考辨析】 (1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用。 ( )
(2)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。( )
(3)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。( )
(4)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随 之增大。( )
(5)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
大于5 000 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( )
A.电压表的示数等于5 V
5 B.电压表的示数等于 V 2 n C.实现点火的条件是 2 >1 000 n1 D.实现点火的条件是 n 2 <1 000 n1 【解题探究】(1)在交流电路中，交流电压表测量的是交流电
考点 1
理想变压器的工作原理和基本量的关系(三年12考)
深化理解
【考点解读】 1.工作原理
2.理想变压器及其原、副线圈基本量的关系 ①没有能量损失(铜损、铁损) ②没有磁通量损失(磁通量全部集中 在铁芯中)
理想变压器 功率 关系 基 本 关 系 电压 关系 电流 关系
P入＝P出
原、副线圈的电压比等于匝数比，与 负载情况、副线圈个数的多少无关 只有一个副线圈时，电流和匝数成反 比;有多个副线圈时，由输入功率和 输出功率相等确定电流关系 原、副线圈中电流的频率相等
2021高考物理一轮复习基础知识梳理课件：10.2变压器 电能的输送（人教版选修 3-2）
第2单元 变压器 电能的输送
基础知识梳理
变压器及其原理 1．主要构造：是由原线圈、副线圈和闭合铁芯 组成 的．变压器构造如图所示．
(1)原线圈：与交流电源连接的线圈； (2)副线圈：与负载连接的线圈．
2．工作原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场场， 由于电流的大小、方方向向在不断变化，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电动动势势，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．
答案：AD
三、高压输电问题的分析 1．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：UU12＝nn12＝II12，UU34＝nn34＝II43
A．相当于增加用电器的个数 B．V1的示数随V2示数的增大而增大 C．A1的示数随A2示数的减小而减小 D．变压器的输入功率减小
[错因分析] 易错选A项和B项
对易错选项及错误原因具体分析如下：
易错选项
错误原因
不明确线路中负载增大或减小与电阻
3．理想变压器：不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、 铁损(涡流产生的焦耳热)和漏磁的变压器，即它的输入功 率和输输出出功率 相等．
4．基本关系式 (1)功率关系：PP 入入＝＝PP ； 出出 (2)电压关系：只有一个副线圈时，Un11＝Un22. (3)电流关系：只有一个副线圈时，II12＝nn21.
如图：
(1)U1 不变，nn12发生变化，故 U2 变化． (2)R 不变，U2 改变，故 I2 发生变化． (3)根据 P2＝UR22，P2 发生变化，再根据 P1＝P2，故 P1 变化，P1＝U1I1，U1 不变，故 I1 发生变化． 3．分析动态问题的思路程序可表示为：
2021《复习方略》高中物理(沪科版)一轮复习课时提升作业选修3-2 10.2变压器 电能的输送
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课时提升作业(三十)变压器电能的输送素能全练(建议：20分钟50分)选择题(本题共8小题,1～6题每小题6分,7、8题每小题7分,共50分。
多选题已在题号后标出)1.(2021·广东高考)如图,抱负变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,和均为抱负电表,灯泡电阻R L=6Ω,AB端电压u1=12√2sin100πt(V)。
下列说法正确的是( )A.电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD.变压器输入功率为6 W2.(2021·天津高考)一般的沟通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一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd,为了使电流表能正常工作,则( )A.ab接MN、cd接PQ,I ab<I cdB.ab接MN、cd接PQ,I ab>I cdC.ab接PQ、cd接MN,I ab<I cdD.ab接PQ、cd接MN,I ab>I cd3.(2022·新课标全国卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。
一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1 900匝,原线圈为1 100匝,接在有效值为220 V的沟通电源上。
当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0 kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是抱负的,则U2和I1分别约为( )A.380 V和5.3 AB.380 V和9.1 AC.240 V和5.3 AD.240 V和9.1 A4.(2011·新课标全国卷)如图,一抱负变压器原、副线圈的匝数比为1∶2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22 W;原线圈电路中接有电压表和电流表。
高考物理一轮复习第十章交变电流第2讲变压器电能的输送课件新人教选修3-2
答案 知识点 1 1．闭合铁芯 绕在铁芯上的两个线圈 U1 U2 (2) ＝ n1 n2 I1 n 2 (3) ＝ I2 n 1 2．输出功率等于输入功率 4．(1)P 入＝P 出 知识点 2 2．(2)IR 3．(2)I R
2
P 2 R U
温 馨 提 示
请做：自主测评
总结提炼 1．理想变压器的动态分析的方法 (1)分清不变量和变量； (2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系； (3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定．
5．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，可以把高电压降为低电压； ②电流互感器，可以把强电流降为弱电流．
远距离输电
1．输电过程(如图 10－2－2 所示)
图 10－2－2
2．电压损失 (1)ΔU＝U－U′. (2)ΔU＝____. 3．功率损失 (1)ΔP＝P－P′. ΔU2 (2)ΔP＝______＝________＝ . R 4．输送电流 P (1)I＝ . U U－U′ (2)I＝ . R
考点突破
理想变压器的动态分析
考点解读 1．匝数比不变的情况(如图 10－2－7)
图 10－2－7 U1 n1 (1)U1 不变，根据 ＝ ，输入电压 U1 决定输出电压 U2，不论负载电阻 R 如何变化， U2 n2 U2 也不变．
(2)当负载电阻发生变化时，I2 变化，输出电流 I2 决定输入电流 I1，故 I1 发生变化． (3)I2 变化引起 P2 变化，P1＝P2，故 P1 发生变化．
答案：BD
远距离输电
考点解读 1．输电线路的特点和组成 为了减少远距离输电过程中的电能损失， 一般采用高压输电的模式， 先用升压变压器 将电压升高，将电输送到用电区后，再用降压变压器将高电压变成用电器所需的电压值， 如图 10－2－12 为输电过程的示意图．
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第2讲 变压器 电能的输送
知识排查
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：电流磁效应、电磁感应。
3.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。
(3)电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2
＝n 2
n 1。
(4)频率关系：f 入＝f 出。
远距离输电
图2
1.电压损失：(1)ΔU ＝U 2－U 3。
(2)ΔU ＝I 2R 线。
2.功率损失：(1)ΔP ＝P 2－P 3。
(2)ΔP ＝I 22R
线＝ΔU 2
R 线。
3.功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3。
4.电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4
I 3，U 2＝ΔU ＋U 3，
I 2＝I 3＝I 线。
5.输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3
＝U 2－U 3
R 线。
6.输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线ΔU ＝I 2
线R 线＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫P 2U 22
R 线。
小题速练
1.思考判断
(1)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值( ) (2)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( ) (3)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( ) (4)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( ) (5)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( ) (6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
2.[人教版选修3－2·P 44·T 2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1 140匝，副线圈是( ) A.1 081匝 B.1 800匝 C.108匝
D.8 010匝
解析 由题意知U 1＝380 V ，U 2＝36 V ，n 1＝1 140，则U 1U 2
＝n 1n 2
得n 2＝U 2
U 1
n 1＝108。
选项C 正确。
答案 C
3.[人教版选修3－2·P 50·T 3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
解析 由题意知输电线上的电流I ＝P U ，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU ＝。