第11单元 交流电 第02讲 变压器 电能的输送-2022年高考物理一轮复习点点通视频课（人教版选修3-2、3-3、3-4、3-5）

第11单元 交流电 第02讲 变压器、电能的输送 2022年高考物理一轮复习点点通 秒过基点 01 1.构造 如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的 组成的. (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫 线圈. (2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫 线圈. 2.原理 电流磁效应、 . 一、理想变压器 两个线圈 初级 次级 电磁感应 3.理想变压器原、副线圈基本量的关系 理想变压器 (1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流) (2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝_____ 电压关系 原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式： ＝ ，与负载、副线圈的个数无关 P出 基本关系 电流关系 (1)只有一个副线圈时： ＝ (2)有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率) 4.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示. (2)互感器 电压互感器(n1>n2)：把高电压变成 ， 如图丙所示. 电流互感器(n1<n2)：把大电流变成 ，如图丁所示. 低电压 小电流 如图所示，发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P′，用户的电压为U′，输电电流为I，输电线总电阻为R. 二、电能的输送 1.输电电流 2.电压损失 (1)ΔU＝U－U′ (2)ΔU＝_____ IR 3.功率损失 (1)ΔP＝P－P′ (2)ΔP＝ ＝______ I2R 4.减少输电线上电能损失的方法 (1)减小输电线的电阻R.由R＝ρ 知，可加大导线的 、采用_________ 的材料做导线. (2)减小输电线中的电流.在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高 . 横截面积 电阻率小 输电电压 02 考点面对面 例1在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10 ，R3=20 ，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是 所用交流电的频率为50Hz 电压表的示数为100V C. 电流表的示数为1.0A D. 变压器传输的电功率为15.0W √ √ 一、理想变压器原理的应用 1.匝数比不变的情况(如图) 二、理想变压器的动态分析 (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. 2.负载电阻不变的情况(如图) (1)U1不变， 发生变化，故U2变化. (2)R不变，U2变化，故I2发生变化. (3)根据P2＝ ，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2　如图所示， 理想变压器原线圈接在 的交流电源上， 副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后（　　） A. 电流表 的示数减小 B. 电压表 的示数减小 C. 电压表 的示数不变 D. 电流表 的示数不变 √ 四、远距离输电 1.理清三个回路 远距离输电电网间的基本结构如图所示.输电过程的电路被划分为三个独立的回路，即电源回路、输送回路和用户回路.在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可应用闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系则是联系不同回路的桥梁. 2.抓住联系 (1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是 P1＝P2，I1n1＝I2n2. (2)理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是