第12章 第2讲 变压器 远距离输电-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第十二章 交变电流　传感器 第2讲　变压器　远距离输电 返回目录 交变电流 原线圈 副线圈 返回目录 输送电流 输送电压 输送电流 输送电压 返回目录 × × × √ √ √ 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．知道变压器的工作原理，掌握变压器的特点，并能分析、解决实际问题。 2．理解远距离输电的原理并会计算线路损失的电压和功率。 【知识总览】 eq \f(U1,U2) ＝ eq \f(n1,n2) eq \f(I1,I2) ＝ eq \f(n2,n1) 【微点辨析】 (1)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。( ) (2)将正常工作的变压器副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。( ) (3)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。( ) (4)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。( ) (5)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。( ) (6)在输送电压一定时，输送的电功率越大，则输电过程中的电能损失越大。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 理想变压器的原理和应用(互动共研) 1．变压器的工作原理 2．变压器的基本关系 (1)理想变压器无漏磁，故原、副线圈中的ΔΦ相同。线圈无电阻，因此无电压降，副线圈两端电压U2＝n2 eq \f(ΔΦ,Δt) ，套在同一铁芯上的线圈，有 eq \f(U1,n1) ＝ eq \f(U2,n2) ＝ eq \f(U3,n3) ＝…。 (2)无电能损失，因此P入＝P出，无论副线圈是一个还是多个，总有U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，将电压关系代入可得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…。 (3)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．理想变压器的制约关系 电压 原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2，U2＝ eq \f(n2,n1) U1 功率 副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入，P入＝P出 电流 副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1，I1＝ eq \f(n2,n1) I2 考向1　变压器的基本原理及应用 [例1]　(2021·广东卷)某同学设计了一个充电装置，如图所示。假设永磁体的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2 s，电压最大值为0.05 V。理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60。下列说法正确的是(　　) A．交流电的频率为10 Hz B．副线圈两端电压最大值为3 V C．变压器输入电压与永磁体磁场强弱无关 D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 解析　交流电的周期为0.2 s，频率f＝ eq \f(1,T) ＝5 Hz，A错误；根据变压器原、副线圈的电压与匝数关系可知 eq \f(U1,U2) ＝ eq \f(n1,n2) ，由于原线圈的电压最大值为0.05 V，故副线圈的电压最大值为3 V，B正确；变压器的输入电压由螺线管与永磁体相对运动产生，故输入电压与永磁体的磁场强弱有关，C错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，D错误。 答案　B 考向2　有两个副线圈的变压器 [例2]　(多选)(2021·河北卷)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是(　　) A．通过电阻R2的电流为 eq \f(n1I,n2) B．电阻R2两端的电压为 eq \f(n2IR1,n1) C．n0与n1的比值为 eq \f(\r(2)NBL2ω,IR1) D．发电机的功率为 eq \f(\r(2)NBL2ωI（n1＋n2）,n0) 解析　电阻R1两端的电压U1＝IR1，由变压器电压规律有 eq \f(U1,U2) ＝ eq \f(n1,n2) ，解得U2＝ eq \f(n2IR1,n1) ，则通过电阻R2的电流I2＝ eq \f(U2,R2) ＝ eq \f(n2R1I,n1R2) ，A错误，B正确；由题意可知发电机电动势的有效值E＝ eq \f(E