高考物理總復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流傳感器 基礎(chǔ)課2 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電課件

1、基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課2變壓器遠(yuǎn)距離輸電變壓器遠(yuǎn)距離輸電理想變壓器理想變壓器1.構(gòu)造和原理構(gòu)造和原理 (1)構(gòu)造：如圖構(gòu)造：如圖1所示，變壓器是由所示，變壓器是由 和繞在鐵芯上的和繞在鐵芯上的組成的。組成的。知識(shí)排查知識(shí)排查閉合鐵芯閉合鐵芯(2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。圖圖1兩個(gè)線圈兩個(gè)線圈2.基本關(guān)系式基本關(guān)系式P入入P出出U2I2U3I3UnIn遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電圖圖2U2U3I2R線線P損損U答案答案C小 題 速小 題 速練練1. .人教版選修人教版選修32P44T2改編改編有些機(jī)床為了安全，照明電燈有些機(jī)床為了安全，照明電燈用的電壓是用的電壓是36 V，這個(gè)電壓是把

2、，這個(gè)電壓是把380 V的電壓降壓后得到的。的電壓降壓后得到的。如果變壓器的原線圈是如果變壓器的原線圈是1 140匝，副線圈是匝，副線圈是()A. .1 081匝匝B. .1 800匝匝C. .108匝匝 D. .8 010匝匝2. .(多選多選)如圖如圖3所示是通過(guò)變壓器給用戶供電的示意圖，變壓所示是通過(guò)變壓器給用戶供電的示意圖，變壓器的輸入電壓是電網(wǎng)電壓，基本穩(wěn)定，輸出電壓通過(guò)輸電線器的輸入電壓是電網(wǎng)電壓，基本穩(wěn)定，輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶。輸電線的電阻用輸送給用戶。輸電線的電阻用R0表示，用變阻器的電阻表示，用變阻器的電阻R表表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭示用戶用電器的總

3、電阻，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，向上移動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是以下說(shuō)法正確的是()圖圖3A. .相當(dāng)于增加用電器的個(gè)數(shù)相當(dāng)于增加用電器的個(gè)數(shù)B. .V1的示數(shù)隨的示數(shù)隨V2示數(shù)的增大而增大示數(shù)的增大而增大C. .A1的示數(shù)隨的示數(shù)隨A2示數(shù)的減小而減小示數(shù)的減小而減小D. .變壓器的輸入功率減小變壓器的輸入功率減小解析解析當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，用電器的總電阻增向上移動(dòng)時(shí)，用電器的總電阻增大，相當(dāng)于并聯(lián)的用電器數(shù)目減少，故選項(xiàng)大，相當(dāng)于并聯(lián)的用電器數(shù)目減少，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確；正確；同時(shí)變壓器的輸入功率減小，由于電網(wǎng)電壓同時(shí)變壓器的輸入功率減小，由于電網(wǎng)電

4、壓u不變，所以兩個(gè)不變，所以兩個(gè)電壓表的示數(shù)不變，故選項(xiàng)電壓表的示數(shù)不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于變壓器的輸出功率決錯(cuò)誤；由于變壓器的輸出功率決定輸入功率，所以定輸入功率，所以A1的示數(shù)隨的示數(shù)隨A2示數(shù)的減小而減小，故選項(xiàng)示數(shù)的減小而減小，故選項(xiàng)C正確。正確。答案答案CD3. .人教版選修人教版選修32P50T3改編改編從發(fā)電站輸出的功率為從發(fā)電站輸出的功率為220 kW，輸電線的總電阻為，輸電線的總電阻為0.05 ，用，用110 V和和11 kV 兩種電壓兩種電壓輸電。兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為輸電。兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為()A. .1001B. .110

5、0C. .110 D. .101答案答案A理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用1.理想變壓器的制約關(guān)系理想變壓器的制約關(guān)系2.幾種常用的變壓器幾種常用的變壓器 (1)自耦變壓器自耦變壓器調(diào)壓變壓器，如圖調(diào)壓變壓器，如圖A、B所示。所示。1. .(2016江蘇單科，江蘇單科，4)一自耦變壓器如圖一自耦變壓器如圖4所示，環(huán)形鐵芯上所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過(guò)滑動(dòng)觸間作為原線圈。通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，在間作為副線圈，在a、b間輸間輸入電壓為入電壓為U1的交變電流時(shí)，的交變電

6、流時(shí)，c、d間的輸出電壓為間的輸出電壓為U2，在將，在將滑動(dòng)觸頭從滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中點(diǎn)的過(guò)程中()圖圖4A. .U2U1，U2降低降低 B. .U2U1，U2升高升高C. .U2U1，U2降低降低 D. .U2U1，U2升高升高答案答案C2. .在變電站里，經(jīng)常要用交流電表監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流。所在變電站里，經(jīng)常要用交流電表監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流。所用的器材叫電流互感器，如圖所示，能正確反映其工作原理用的器材叫電流互感器，如圖所示，能正確反映其工作原理的是的是()答案答案A圖圖5答案答案B4. .(2018天津和平質(zhì)量調(diào)查天津和平質(zhì)量調(diào)查)如圖如圖6甲所示電路中，甲所示

7、電路中，L1、L2、L3為三只為三只“6 V3 W”的燈泡，變壓器為理想變壓器。各電表的燈泡，變壓器為理想變壓器。各電表均為理想電表。當(dāng)均為理想電表。當(dāng)ab端接如圖乙所示的交變電壓時(shí)，三只燈端接如圖乙所示的交變電壓時(shí)，三只燈泡均正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是泡均正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是()A. .變壓器原副線圈的匝數(shù)比為變壓器原副線圈的匝數(shù)比為12B. .副線圈兩端輸出的交流電頻率為副線圈兩端輸出的交流電頻率為50 HzC. .電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為0.5 AD. .電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為18 V圖圖6答案答案B理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析常見(jiàn)的兩種情況常見(jiàn)的兩種情況常見(jiàn)

8、的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題一般有兩種：匝數(shù)比不變常見(jiàn)的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)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。的情況和負(fù)載電阻不變的情況。A. .副線圈交變電流的頻率是副線圈交變電流的頻率是100 HzB. .電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為4 VC. .滑動(dòng)變阻器兩端的電壓先變大后變小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓先變大后變小D. .電流表的示數(shù)變大電流表的示數(shù)變大圖圖7答案答案BD2. .(2018山東濟(jì)寧一模山東濟(jì)寧一模)如圖如圖8所示，理想變壓器的輸入端通所示，理想變壓器的輸入端通過(guò)燈泡過(guò)燈泡L1與輸出電壓穩(wěn)定的正弦式交流電源相連，副線圈與輸出電壓穩(wěn)定的正弦式交流電源相連，副線圈通

9、過(guò)導(dǎo)線與兩個(gè)相同的燈泡通過(guò)導(dǎo)線與兩個(gè)相同的燈泡L2和和L3相連，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)相連，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S處處于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)S閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，下列說(shuō)法閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是正確的是()A. .燈泡燈泡L1變亮變亮B. .燈泡燈泡L2變亮變亮C. .原線圈兩端電壓不變?cè)€圈兩端電壓不變D. .副線圈兩端電壓變大副線圈兩端電壓變大圖圖8答案答案A3. .(多選多選)如圖如圖9所示，發(fā)電機(jī)中線圈的匝數(shù)為所示，發(fā)電機(jī)中線圈的匝數(shù)為N，面積為，面積為S，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；電流表和電壓表為理想電

10、表，定值電阻的阻值為；電流表和電壓表為理想電表，定值電阻的阻值為R，其余電阻均不計(jì)；當(dāng)變壓器副線圈上的滑片其余電阻均不計(jì)；當(dāng)變壓器副線圈上的滑片P在圖示位置在圖示位置時(shí)，變壓器的匝數(shù)比時(shí)，變壓器的匝數(shù)比n1n212；開(kāi)始時(shí)發(fā)電機(jī)線圈與；開(kāi)始時(shí)發(fā)電機(jī)線圈與磁場(chǎng)垂直。下列判斷正確的是磁場(chǎng)垂直。下列判斷正確的是()圖圖9答案答案BC4. .(2018廣東東莞市聯(lián)考廣東東莞市聯(lián)考)(多選多選)如圖如圖10所示，電源輸出電壓不所示，電源輸出電壓不變，要使電路中電流表示數(shù)變大，可采用的方法有變，要使電路中電流表示數(shù)變大，可采用的方法有()A. .將將R上的滑片向上移動(dòng)上的滑片向上移動(dòng)B. .將將R上的滑片

11、向下移動(dòng)上的滑片向下移動(dòng)C. .將開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)S擲向擲向1D. .將開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)S擲向擲向2圖圖10解析解析輸入的電壓和匝數(shù)比不變，輸出的電壓也不變，當(dāng)滑輸入的電壓和匝數(shù)比不變，輸出的電壓也不變，當(dāng)滑片向上移動(dòng)時(shí)，副線圈所在電路的電阻變小，所以電流要增片向上移動(dòng)時(shí)，副線圈所在電路的電阻變小，所以電流要增加，電流表示數(shù)增大，故選項(xiàng)加，電流表示數(shù)增大，故選項(xiàng)A正確；當(dāng)滑片向下移動(dòng)時(shí)，副正確；當(dāng)滑片向下移動(dòng)時(shí)，副線圈所在電路的電阻變大，所以電流要變小，故選項(xiàng)線圈所在電路的電阻變大，所以電流要變小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；將開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)S擲向擲向1，原線圈的匝數(shù)變大，由電壓與匝數(shù)成正比可，原線圈的匝數(shù)變大，由電

12、壓與匝數(shù)成正比可得，副線圈的輸出電壓要減小，副線圈所在電路的電阻不變，得，副線圈的輸出電壓要減小，副線圈所在電路的電阻不變，所以電流要減小，故選項(xiàng)所以電流要減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將開(kāi)關(guān)錯(cuò)誤；將開(kāi)關(guān)S擲向擲向2時(shí)，原線圈的時(shí)，原線圈的匝數(shù)減小，副線圈的輸出電壓要變大，副線圈所在電路的電匝數(shù)減小，副線圈的輸出電壓要變大，副線圈所在電路的電阻不變，所以電流要增大，故選項(xiàng)阻不變，所以電流要增大，故選項(xiàng)D正確。正確。答案答案AD變壓器與電路動(dòng)態(tài)分析相結(jié)合問(wèn)題的分析方法變壓器與電路動(dòng)態(tài)分析相結(jié)合問(wèn)題的分析方法(1)分清不變量和變量。分清不變量和變量。(2)弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相弄清理

13、想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系。互制約關(guān)系。(3)利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。定。遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的“三二一三二一”(1)理清三個(gè)回路。理清三個(gè)回路。遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題1.一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，如圖一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，如圖11所所示。發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是示。發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和，輸電線路中的火線和零線均為零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型號(hào)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電型單股銅導(dǎo)線，該型號(hào)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為阻為2

14、.5104，安置區(qū)家用電器的總功率為，安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當(dāng)這，當(dāng)這些額定電壓為些額定電壓為220 V的家用電器都正常工作時(shí)的家用電器都正常工作時(shí)()圖圖11A.輸電線路中的電流為輸電線路中的電流為20 AB. .發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為300 VC. .在輸電線路上損失的電功率為在輸電線路上損失的電功率為8 kWD. .如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的是正弦式交變電流，則其輸出電如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的是正弦式交變電流，則其輸出電壓最大值是壓最大值是300 V型號(hào)型號(hào)AED6500S輸出電壓范輸出電壓范圍圍220300 V最大輸出功最大輸出功率率60 kW答案答案C2

15、. .(2018湖北黃岡中學(xué)模擬湖北黃岡中學(xué)模擬)(多選多選)如圖如圖12所示，為了減少輸電線路中的電所示，為了減少輸電線路中的電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過(guò)變電所升壓后通過(guò)遠(yuǎn)距離輸送，再力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過(guò)變電所升壓后通過(guò)遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)過(guò)變電所將高壓變?yōu)榈蛪骸Ｄ匙冸娝鶎㈦妷航?jīng)過(guò)變電所將高壓變?yōu)榈蛪?。某變電所將電壓u011 000sin 100t(V)的的交流電降為交流電降為220 V供居民小區(qū)用電，則該變電所變壓器供居民小區(qū)用電，則該變電所變壓器()圖圖12A. .原、副線圈匝數(shù)比為原、副線圈匝數(shù)比為501B. .原線圈中電流的頻率是原線圈中電流的頻率是50 HzC. .原

16、線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗D. .輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和答案答案AB3. .(2018湖南株洲一模湖南株洲一模)(多選多選)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究遠(yuǎn)距離輸電。由于輸某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究遠(yuǎn)距離輸電。由于輸電線太長(zhǎng)，他將每電線太長(zhǎng)，他將每100米導(dǎo)線卷成一卷，共卷成米導(dǎo)線卷成一卷，共卷成8卷來(lái)代替輸電線路卷來(lái)代替輸電線路(忽忽略輸電線路的自感作用略輸電線路的自感作用)。第一次直接將輸電線與學(xué)生電源及用電器相。第一次直接將輸電線與學(xué)生電源及用電器相連，測(cè)得輸電線上損失的功率為連，測(cè)得輸電線上損失的功率為P1。

17、第二次采用如圖。第二次采用如圖13所示的電路輸電，所示的電路輸電，其中理想變壓器其中理想變壓器T1與電源相連，其原、副線圈的匝數(shù)比為與電源相連，其原、副線圈的匝數(shù)比為n1n2，理想，理想變壓器變壓器T2與用電器相連，測(cè)得輸電線上損失的功率為與用電器相連，測(cè)得輸電線上損失的功率為P2。下列說(shuō)法正確。下列說(shuō)法正確的是的是()圖圖13答案答案BC理想變壓器基本規(guī)理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用律的應(yīng)用題源：人教版選修題源：人教版選修32P44T3當(dāng)變壓器一個(gè)線圈的匝數(shù)已知時(shí)，可以用下面的方法測(cè)量其當(dāng)變壓器一個(gè)線圈的匝數(shù)已知時(shí)，可以用下面的方法測(cè)量其他線圈的匝數(shù)：把被測(cè)線圈作為原線圈，用匝數(shù)已知的線圈他線圈的

18、匝數(shù)：把被測(cè)線圈作為原線圈，用匝數(shù)已知的線圈作為副線圈，通入交流，測(cè)出兩線圈的電壓，就可以求出被作為副線圈，通入交流，測(cè)出兩線圈的電壓，就可以求出被測(cè)線圈的匝數(shù)。已知副線圈有測(cè)線圈的匝數(shù)。已知副線圈有400匝，把原線圈接到匝，把原線圈接到220 V的的線路中，測(cè)得副線圈的電壓是線路中，測(cè)得副線圈的電壓是55 V，求原線圈的匝數(shù)。，求原線圈的匝數(shù)。拓展拓展1(2015江蘇單科，江蘇單科，1)一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將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)榻蛔冸娏鞲淖優(yōu)?10 V。已知變壓器原線圈匝數(shù)為。已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈，則副線圈匝數(shù)為匝數(shù)為()A. .200 B. .400 C. .1 600 D. .3 200答案答案B拓展拓展2如圖如圖14所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為，副線圈的匝數(shù)為n2，原線圈，原線圈的兩端的兩端a、b接正弦交流電源時(shí)，電壓表接正弦交流電源時(shí)，電壓表 的示數(shù)為的示數(shù)為220 V，電流表，電流表 的示數(shù)為的示數(shù)為0.20 A。已知負(fù)載電阻。已知負(fù)載電阻R44 ，則下列判斷正確的是，則下列判斷正確的是() A. .原線圈和副線圈的匝數(shù)比為原線圈和副線圈的匝數(shù)比為21B. .原線圈和