第十一章 第2讲 变压器 电能的输送-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮教师用书word（老教材，人教版）

第2讲　变压器　电能的输送 [必备知识·填一填] [知识点1]　理想变压器　 1．变压器的构造：变压器由原线圈、副线圈和闭合　铁芯　组成． 2．原理：电流磁效应、　电磁感应　. 3．理想变压器：不考虑铜损(线圈电阻产生的热量)、铁损(涡流产生的热量)和漏磁的变压器，即理想变压器原、副线圈的电阻均为　零　，变压器的输入功率和　输出功率　相等． 4．理想变压器原、副线圈基本量的关系 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 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 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　) [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (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)理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率．( √ ) (3)理想变压器基本关系式中，电压和电流可以均为有效值．( √ ) (4)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．( × ) [知识点2]　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　. [思维诊断]► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)高压输电的目的是增大输电的电流．( × ) (2)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小．( × ) (3)高压输电可以减少输电线路上的电能损失，且输电线路上电压越高越好．( × ) [教材挖掘·做一做] 1．(人教版选修3－2 P43科学漫步改编)(多选) 如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V和10 A，已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1，乙图中原、副线圈匝数比为1∶10，则(　　) A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22 000 V B．甲图是电流互感器，输电电流是100 A C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22 000 V D．乙图是电流互感器，输电电流是100 A 解析：AD　[根据匝数比＝，有U1＝U2＝×220 V＝22 000 V，故A正确；甲图是电压互感器，故B错误；乙图是电流互感器，电表是电流表，故C错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比＝，有I1＝I2＝×10 A＝100 A，故D正确．] 2．(人教版选修3－2 P44第2题改编)有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的．如果变压器的原线圈是1 140匝，副线圈是(　　) A．1 081匝　　　　　　　 B．1 800匝 C．108 匝 D．8 010匝 解析：C　[由题意知U1＝380 V，U2＝36 V，n1＝1 140匝，则 ＝得n2＝n1＝108匝．] 3．(人教版选修3－2 P50第3题改编)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 解析：A　[由题意知输电线上的电流I＝，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝，故＝＝＝＝，故选A.] 4．(人教版选修3－2 P48科学漫步改编)超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　) A．1 kW B．1.6×103 kW C．1.6 kW D．10 kW 解析：A　[节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I＝＝ A＝50 A，P线＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W，故节约的电功率为1 kW，A项正确．] 考点一　理想变压器原理及基本关系 [考点解读] 1．变压器的工作原理 2．理想变压器中的相互作用关系