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。知識排查知識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1兩個線圈兩個線圈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，這個電壓是把

2、，這個電壓是把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所示是通過變壓器給用戶供電的示意圖，變壓所示是通過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)變阻器的滑動觸頭示用戶用電器的總

3、電阻，當(dāng)變阻器的滑動觸頭P向上移動時，向上移動時，以下說法正確的是以下說法正確的是()圖圖3A. .相當(dāng)于增加用電器的個數(shù)相當(dāng)于增加用電器的個數(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)變阻器的滑動觸頭當(dāng)變阻器的滑動觸頭P向上移動時，用電器的總電阻增向上移動時，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錯誤，錯誤，D正確；正確；同時變壓器的輸入功率減小，由于電網(wǎng)電壓同時變壓器的輸入功率減小，由于電網(wǎng)電

4、壓u不變，所以兩個不變，所以兩個電壓表的示數(shù)不變，故選項(xiàng)電壓表的示數(shù)不變，故選項(xiàng)B錯誤；由于變壓器的輸出功率決錯誤；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線圈，將其接在只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動觸間作為原線圈。通過滑動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，的交變電

6、流時，c、d間的輸出電壓為間的輸出電壓為U2，在將，在將滑動觸頭從滑動觸頭從M點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)到點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中點(diǎn)的過程中()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，三只燈端接如圖乙所示的交變電壓時，三只燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是()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理想變壓器的動態(tài)分析理想變壓器的動態(tài)分析常見的兩種情況常見的兩種情況常見

8、的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變常見的理想變壓器的動態(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。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. .滑動變阻器兩端的電壓先變大后變小滑動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燈泡過燈泡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、過導(dǎo)線與兩個相同的燈泡通過導(dǎo)線與兩個相同的燈泡L2和和L3相連，開始時開關(guān)相連，開始時開關(guān)S處處于斷開狀態(tài)。當(dāng)于斷開狀態(tài)。當(dāng)S閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，下列說法閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，下列說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原線圈兩端電壓不變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)動的角速度為做勻速圓周運(yùn)動的角速度為，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，勻強(qiáng)磁場的磁感應(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，變壓器的匝數(shù)比時，變壓器的匝數(shù)比n1n212；開始時發(fā)電機(jī)線圈與；開始時發(fā)電機(jī)線圈與磁場垂直。下列判斷正確的是磁場垂直。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上的滑片向上移動上的滑片向上移動B. .將將R上的滑片

11、向下移動上的滑片向下移動C. .將開關(guān)將開關(guān)S擲向擲向1D. .將開關(guān)將開關(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)滑片向上移動時，副線圈所在電路的電阻變小，所以電流要增片向上移動時，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)滑片向下移動時，副正確；當(dāng)滑片向下移動時，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錯誤；錯誤；將開關(guān)將開關(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錯誤；將開關(guān)錯誤；將開關(guān)S擲向擲向2時，原線圈的時，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變壓器與電路動態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法變壓器與電路動態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法(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?；ブ萍s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)距離輸電問題的遠(yuǎn)距離輸電問題的“三二一三二一”(1)理清三個回路。理清三個回路。遠(yuǎn)距離輸電問題遠(yuǎn)距離輸電問題1.一臺該型號的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時安置區(qū)供電，如圖一臺該型號的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時安置區(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，該型號導(dǎo)線單位長度的電型單股銅導(dǎo)線，該型號導(dǎo)線單位長度的電阻為阻為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的家用電器都正常工作時()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型號型號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)過變電所升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送，再力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)過變電所將高壓變?yōu)榈蛪骸Ｄ匙冸娝鶎㈦妷航?jīng)過變電所將高壓變?yōu)榈蛪骸Ｄ匙冸娝鶎㈦妷簎011 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，他將每電線太長，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卷來代替輸電線路卷來代替輸電線路(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，測得輸電線上損失的功率為連，測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，測得輸電線上損失的功率為與用電器相連，測得輸電線上損失的功率為P2。下列說法正確。下列說法正確的是的是()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)變壓器一個線圈的匝數(shù)已知時，可以用下面的方法測量其當(dāng)變壓器一個線圈的匝數(shù)已知時，可以用下面的方法測量其他線圈的匝數(shù)：把被測線圈作為原線圈，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，測出兩線圈的電壓，就可以求出被作為副線圈，通入交流，測出兩線圈的電壓，就可以求出被測線圈的匝數(shù)。已知副線圈有測線圈的匝數(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，測得副線圈的電壓是線路中，測得副線圈的電壓是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，電壓表接正弦交流電源時，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