第04章 章末总结-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（鲁科版选修3-2）

章末总结 [来源:学_科_网] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、与理想变压器有关的问题 1.理想变压器的几个基本关系 (1)电压关系：输入电压决定输出电压。 ①单个副线圈时：。[来源:Z&xx&k.Com]＝ ②多个副线圈时：U1∶U2∶U3∶…＝n1∶n2∶n3∶… (2)功率关系：输出功率决定输入功率。 ①单个副线圈时：P1＝P2。 ②多个副线圈时：P1＝P2＋P3＋… (3)电流关系：输出电流决定输入电流。 ①单个副线圈时：。 ＝ ②多个副线圈时：n1I1＝n2I2＋n3I3＋… 2.理想变压器的动态变化问题的分析思路[来源:学*科*网] (1)匝数比不变，负载电阻变化的情况，如图1甲所示。 甲 ①U1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不变。[来源:学_科_网Z_X_X_K]＝ 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。 ③I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化。 (2)负载电阻不变，匝数比变化的情况，如图乙所示。 乙 图1 ①U1不变，发生变化，故U2变化。 ②R不变，U2变化，故I2发生变化。 ③根据P2＝,R)，可知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。 [例1] (多选)如图2甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，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，若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则(　　) 图2 A.灯泡的额定电压为110 V B.副线圈输出交变电流的频率为50 Hz C.U＝220 V，I＝0.2 A D.原线圈输入电压的瞬时表达式为u＝220sin(100πt )V 解析　原线圈电压的有效值为220 V，则副线圈两端电压为110 V，选项A正确；变压器不改变交流电流的频率，选项B正确；根据P入＝P出得出电流表读数为I＝sin(100πt)V，选项D正确。 A＝0.1 A，选项C错误；图乙电压随时间变化的表达式为u＝220＝ 答案　ABD [针对训练1] 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图3所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则(　　) 图3 A.U＝66 V，k＝ B.U＝22 V，k＝ C.U＝66 V，k＝ D.U＝22 V，k＝ 解析　设原线圈中电流为I，由，选项A正确。 ＝＝k＝＋3U＝220 V，U＝66 V，原线圈回路中电阻消耗的功率P1＝I2R，副线圈回路中电阻消耗的功率P2＝(3I)2R，，原线圈两端的电压U1＝3U，由闭合电路中电压关系可知U1＋UR＝220 V，即知副线圈中的电流I2＝3I，由题意知副线圈中电阻两端的电压U＝3IR，则原线圈回路中R两端的电压UR＝IR＝＝ 答案　A 二、交变电流远距离输电问题[来源:Z|xx|k.Com] 1.理清三个回路 回路1：发电机回路。该回路中，通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机；线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机；线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机。 回路2：输送电路。I2＝I3＝IR，U2＝U3＋UR，P2＝PR＋P3。 回路3：输出电路。I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用。 2.抓住两个关系 (1)理想升压变压器连接回路1和回路2，两回路中重要的关系式有 ，I1n1＝I2n2，P1＝P2。 ＝ (2)理想降压变压器连接回路2和回路3，两回路中重要的关系式有，I3n3＝I4n4，P3＝P4。 ＝ 3.掌握两种损耗 (1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗，UR＝U2－U3＝IRR。 (2)功率损耗：输电线上电阻发热导致的功率损耗，PR＝P2－P3＝I,R)。 R或PR＝R。输电线上的能量损耗是热损耗，计算功率损耗时用公式PR＝I [例2] 如图4甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶15，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的总电阻为10 Ω，变压器均为理想变压器，现在a、b两端输入如图乙所示的交流电压，输送功率为33 kW。下列说法正确的是(　　) 图4 A.输送的交变电流的周期为0.01 s B.输电线中电流为150 A C.降压变压器原线圈输入电压为3 200 V D.输电线上功率损失为500 W 解析　由题图乙所示的正弦式电压图象知周期T＝2×10－2 s，选项A错误；升压变压器原线圈电压的有效值U1＝R线＝1 000 W，选项D