2022年高三物理一轮复习教案变压器远距离输电含解析.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 2 课时变压器远距离输电知 识 梳 理 学问点一、抱负变压器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:与沟通电源连接的线圈,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:U1 n1U2 n2;有多个副线圈时U1 n1U2 n2U3 n3 ;3电流关系:只有一个副线圈时 I2n2 n1;由 P 入P 出及 PUI 推出有多个副线圈时, U1I1U2I 2U3I3 UnI n;4几种常用的变压器 1自耦
2、变压器 调压变压器2互感器电压互感器:用来把高电压变成低电压;电流互感器:用来把大电流变成小电流;学问点二、远距离输电1输电过程 如图 2 所示 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2 2输电导线上的能量缺失:主要是由输电线的电阻发热产生的,表达式为QI2Rt;3电压缺失 1 UUU ; 2 UIR 4功率缺失 1 PPP ;2 PI2RP U 2R5输送电流1IP U;2IUU;思维深化判定正误,正确的画 “ ”,错误的画 “ ”; 1变压器不但能转变交变电流的电压,仍能转变交变电流的频率;2抱负变压器能转变交
3、变电压、交变电流,但不转变功率,即输入功率总等于输出功率; 3变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈的输入电流随之增大;4在输送电压肯定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能缺失越小;答案1234题 组 自 测题组一 抱负变压器基本规律的应用1如图 3 所示,一抱负变压器原、副线圈的匝数比为12;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为 220 V,额定功率为 22 W;原线圈电路中接有电压表 和电流表; 现闭合开关, 灯泡正常发光 如用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流名师归纳总结 表的读数,就 第 2 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -
4、 - 图 3 AU110 V,I0.2 A BU110 V,I0.05 A CU110 2 V,I0.2 A DU110 2 V,I0.2 2 A 解析 由变压原理n1 n2U1 U2可得 U1110 V,即电压表示数为 110 V;由 P入P出和灯泡正常发光可得 P 入U1I 1P 出22 W,I122 110 A0.2 A,故 A 正确;答案 A 2如图 4 所示,抱负变压器原线圈的匝数为 n1,副线圈的匝数为 n2,原线圈的两端 a、b 接正弦沟通电源,电压表V 的示数为 220 V,负载电阻 R44 ,电流表 A 1 的示数为 0.2 A;以下判定正确选项 图 4 A原线圈和副线圈的匝
5、数比为 21 B原线圈和副线圈的匝数比为 51 C电流表 A 2的示数为 0.1 A D电流表 A2的示数为 0.4 A 解析 由电压表 V 示数和电流表 A 1 的示数可得原线圈中的功率 P1U1I1,P1P2I22R,所以电流表 A 2的示数为 I2U1I 1R220 0.244 A1 A,C、D 错误;原线圈和副线圈的匝数比答案B 远距离输电题组二n2I2 I15 1,A 错误, B 正确;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3多项在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,那么 A输电线路上缺失的电压
6、与输送电流成正比 B输电的电压越高,输电线路上缺失的电压越大 C输电线路上缺失的功率跟输送电压的平方成反比 D输电线路上缺失的功率跟输电线上的电流成正比解析 输电线路上缺失电压 UIR,在 R 肯定时, U 和 I 成正比, A 正确;如U 越高,IP U,I 越小,那么 U 越小,B 错误;输电线路上缺失的功率 PI 2R,当 P 肯定时, IP U,所以 P P正比,故 C 正确, D 错误;答案 AC 2R,即 P 和 U 的平方成反比,跟 I 的平方成42022 四川卷, 1如图 5 所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,就 图 5 A用户用电器上沟通电
7、的频率是 100 Hz B发电机输出沟通电的电压有效值是 500 V C输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比打算D当用户用电器的总电阻增大时,输电线上缺失的功率减小解析 由乙图可知 T0.02 s,Um500 V,所以 f1 T50 Hz,U250 2 V,选项 A、B 均错;设用户线路上的总电流为I 户,降压变压器的匝数比为n3 n4,就 I 线n4 n3I 户n4 n3 U4 R户,由上式可知输电线的电流仍与用电器的总电阻有关,选项 C 错;当用户用电器的总电阻增大时,用电器中的总电流I 户减小,由 I 线n4 n3I 户可知 I名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共
8、 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 线减小,又因 P 损I2线R,所以输电线上缺失的功率减小,选项D 正确;答案D 抱负变压器基本规律的应用考点一基本关系式中物理量之间的打算关系:电压 副线圈电压 U2 由原线圈电压 U1 和匝数比打算,即 U2n2 n1U1原制约副 副线圈中的功率 P2由用户负载打算,原线圈的输入功率 P1 由副线圈的输功率出功率 P2打算,即 P1P2副制约原 电流 原线圈的电流 I1 由副线圈的电流 I 2和匝数比打算,即 I 1n2 n1I 2副制约原 【例 1】多项 2022 新课标全国卷, 21如图 6 所示,一抱负变压器原、副线圈的匝数分
9、别为 n1、n2;原线圈通过一抱负电流表 接正弦沟通电源,一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大;用沟通电压表测得 Uab 和 Ucd ,就 图 6 AUab:Ucdn1:n2a、b 端和 c、d 端的电压分别为B增大负载电阻的阻值 R,电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小,cd 间的电压 Ucd越大D将二极管短路,电流表的读数加倍名师归纳总结 解析如变压器初级电压为Uab,就次级电压为U2n2 n1Uab;由于二极管的单向第 5 页,共 10 页导电性使得副线圈中的反向电流为零,由有效值的定义可得U R TU 2cdRT 222
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