第10练 变压器　电能输送-2022年【暑假分层作业】高二物理（人教版2019）

第10练 变压器　电能输送 一、理想变压器 1. 理想变压器的构造和原理(如图所示) (1)主要构造:由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。 (2)工作原理:电磁感应的互感现象。 注意:不计铁损、不计铜损、没有漏磁的变压器为理想变压器,它是一个理想化模型。 2.理想变压器的基本关系式 (1)功率关系:P入=P出。 (2)电压关系:=。 有多个副线圈时===… (3)电流关系:只有一个副线圈时=。 3.有多个(n个)副线圈的变压器 由能量守恒定律可推出有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn。 4.几种常见的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器。 自耦变压器原理如图所示: 若AX为输入端,触头a向上移动时,副线圈匝数n2增加,输出电压升高。 (2)互感器 注意:(1)变压器不能改变直流电压。 (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。 (3)理想变压器本身不消耗能量。 (4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。 二、远距离输电 　输电过程如图所示 1.电压损失 (1)ΔU=U-U′。(2)ΔU=IR。 2.功率损失 (1)ΔP=P-P′。(2)ΔP=I2R=()2R=。 3.输送电流 (1)I=。(2)I=。 4.降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻。输电距离一定的情况下,应选用电阻率小的金属材料,还要尽可能增加导线横截面积。 (2)减小输电线中的电流。输电功率一定的情况下,由P=UI,要减小电流,应提高输电电压。 1. 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 A. 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B. 穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C. 穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势 D. 原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 【答案】C 【解析】A. 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量是按照余弦规律周期性变化的，故 A 错误； B. 由于是理想变压器，穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等，故 B 错误； C. 穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势，符合法拉第电磁感应定律，故 C 正确； D. 变压器的工作原理是互感现象，原、副线圈并没有直接相连，故 D 错误。   2. 有一个变压器，当输入电压为时输出电压为。某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了，于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了匝线圈作为副线圈如图所示，然后将原线圈接到交流电源上，将交流电流表与的固定电阻串联后接在新绕的匝线圈两端，这时电流表的示数为。该同学按理想变压器分析，求出了该变压器副线圈的匝数。你认为该变压器原来的副线圈匝数应为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】对新绕线的理想变压器，副线圈两端的电压 根据变压比公式： 得： 匝 匝； 变压器烧坏前，根据变压比公式，有： 得： 匝 匝。 故 C 正确， ABD 错误。 3. 如图所示，理想变压器原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，交流电源的电压，电阻，电表均为理想交流电表。则下列说法中不正确的是 A. 交流电的频率为； B. 电流表的示数为； C. 变压器的输入功率为； D. 电压表的示数为。 【答案】C 【解析】、交流电的周期为：，故A正确。、原线圈的电压有效值为，根据电压与匝数成正比知副线圈电压即电压表的示数为，则电流表的示数为：，电流与匝数成反比，所以电流表的示数为：故BD正确。C、副线圈的功率为：，所以变压器的输入功率为：，故C错误。本题选错误的，故选：。 4. 如图所示，理想变压器原线圈接正弦交流电，电表为理想电表，为热敏电阻阻值随温度升高而减小，则 A. 温度升高，电流表示数变大 B. 温度升高，电压表的示数变小 C. 开关由切换到，电压表示数不变 D. 开关由切换到，电流表示数变大 【答案】A 【解析】、温度升高，阻值减小，副线圈电压不变，电流变大，即电压表示数不变，电流表示数变大，故A正确，B错误；、开关由切换到，由原副线圈电压匝数比可知，副线圈电压减小，电流减小，即电压表和电流表示数都变小，故CD错误。 5. 随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后假设所有用电器可视为纯电阻电网中数据发生变化，下列说法正确的是   A. 降压变压器的输出电压减小了 B. 升压变压器的输出电流增加了 C. 输电线上损失的功率减小了 D. 发电厂输出的总功率增加了 【答案】C 【解析】 拉闸限电后，用电器减少，意味着并联支路减少，用户端总电阻增加， 减小， 也随着减小，输电线上的电压损失 减小。