第十一章 第2讲 变压器、电能的输送（Word教参）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（全国通用）

第2讲　变压器、电能的输送 一、理想变压器 1．构造 如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的． (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，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：电磁感应的互感现象． 3．理想变压器及其基本关系 理想变 压器 (1)没有“铜损”(线圈电阻为零，不发热) (2)没有“铁损”(铁芯中无涡流，不发热) (3)没有“漏磁”(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＝P出 电压 关系 (1)只有一个副线圈时：＝ (2)有多个副线圈时：＝＝＝… 电流 关系 (1)只有一个副线圈时：＝ (2)有多个副线圈时：I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率 关系 f1＝f2 (变压器不改变交变电流的频率) [微点拨] (1)对于大小随时间变化(如图所示)的直流电，变压器有变压作用． (2)对于恒定电流，变压器没有变压作用． 二、电能的输送 如图所示，若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′，输电线总电阻为R. 1．输出电流 I＝＝＝. 2．电压损失 ΔU＝U－U′＝IR 3．功率损失 ΔP＝P－P′＝I2R＝()2R 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，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线． (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，必须提高输电电压． [微点拨]　通过减小输电线的电阻来减少输电线上电能损失的方法的效果有限，因为加大输电线的横截面积会增加材料的使用量，而且输电线的重力增大给架设线路带来困难，高压输电的方法对于减少输电线上电能损失更有效． 1．判断正误 (1)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值．(　　) (2)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率．(　　) (3)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压．(　　) (4)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小．(　　) (5)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．(　　) (6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗．(　　) (7)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大．(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)√ 2．(沪科版选修3－2 P75T3)如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R组成闭合电路．当直导线MN在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表的示数是10 mA，那么电流表的示数是(　　) A．40 mA　　　　　　　　 B．0 C．10 mA D．2.5 mA 答案　B 3．(粤教版选修3－2 P59 T4改编)如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压表的示数为220 V，电流表的示数为3 A，则输电线路中的电压和电流分别是(　　) A．11 000 V，150 A B．1 100 V，15 A C．4.4 V，16.7 A D．4.4 V，0.06 A 答案　A 4．(人教版选修3－2 P50 T3改编)从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为(　　) A．100∶1　　B．1∶100　　C．1∶10　　　D．10∶1 答案　A 考点一　理想变压器基本规律的应用 1．(理想变压器的电压关系)(2019·江苏卷)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10，当输入电压增加20 V时，输出电压(　　) A．降低2 V　　　　　　　 B．增加2 V C．降低200 V D．增加200 V D　[变压比公式＝，＝，解得ΔU2＝200 V．] 2．(变压器的原理)(2021·辽宁锦州模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V，60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则(　　) A．电流表的示数为 A B．电源输出功率为1 200 W C．电流表的示数为 A D．原线圈端电压为11 V C　[灯泡正常发光，所以副线圈两端的电压为220 V，根据P＝UI，可得副线圈中的电流为I＝＝＝ A，根据公式＝，可得原线圈中的电压为U1＝×220 V＝4 400 V，根据＝可得原线圈中的电流为I1＝× A＝ A，即电流表示数为 A，故A、D