第11章 第2讲 理想变压器与电能的输送（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

铁芯 线圈 交流电源 初级 负载 次级 互感现象 P入＝P出 二、电能的输送 1．输电损耗： 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。 IR I2R 横截面积 电阻率小 输电电压 情境创设 变压器是生活、生产用电的必备设备，如图所示是电能输送的简单示意图。 微点判断　 (1)对于恒定电流，变压器没有变压作用。 ( ) (2)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。 ( ) (3)变压器能改变交变电流的频率。 ( ) (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。 ( ) (5)变压器副线圈接入负载越多，原线圈的输入电流越小。 ( ) (6)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。 ( ) (7)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。 ( ) (8)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：B 2．[含有二极管的变压器电路] (2023·汉中高三月考)如图甲所示的充电器正在给手机充电。乙图是简化原理图，理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶2，原线圈接220 V交流电，副线圈通过理想二极管连接手机。下列说法正确的是 (　 ) A．副线圈的电流为8 A B．手机两端的电压为8 V C．通过手机的电流为直流电 D．拔掉手机，充电线两端电压为零 答案：C　 3．[初级线圈连接元件的变压器电路] (2021年8省联考·河北卷)如图，理想变压器原线圈匝数为1 100匝， 接有一 阻值为R的电阻，电压表V1示数为110.0 V。副线圈接有一 个阻值恒为RL的灯泡，绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表 V2，示数为0.10 V。已知RL∶R＝4∶1，则副线圈的匝数为 (　　) A．225 B．550 C．2 200 D．4 400 答案：C　 [要点自悟明] 1．理想变压器的基本关系 2．分析原线圈与负载串联的变压器电路时要注意变压器的输入电压不等于电源的电压，而是等于电源电压减去串联负载的电压，即：U1＝U源－U串。 3．分析含有二极管的变压器电路问题时，要注意理想二极管的单向导电性对交变电流的影响及对应有效值的变化。 (二) 理想变压器的动态分析(精研点) 1．理想变压器的制约关系 2.理想变压器的两种动态分析 (1)匝数比不变，负载变化的情况。 (2)负载不变，匝数比变化的情况。 [例1]　(2021·湖南高考)如图，理想变压器原、副线圈匝 数比 为n1∶n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、 L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从 a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是 (　 ) A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 [答案]　A [针对训练] 1．(2021·湖北高考)如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定 的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻 值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过 程中 (　　) A．电流表A1示数减小 B．电流表A2示数增大 C．原线圈输入功率先增大后减小 D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大 答案：A　 [例2]　(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R1、R2均为10 Ω。在原线圈c、d两端加上图乙所示的交流电压，下列说法正确的是 (　 ) A．当S与a连接后，理想电流表示数为2.2 A B．当S与a连接后，理想电压表示数为11 V C．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz D．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍 [解析]　由题图可知，交变电流的电压有效值为220 V、周期为0.02 s，频率为50 Hz。当S接a时，由变压器的原理可知，n2两端电压有效值为22 V，所以理想电压表的示数为22 V，理想电流表示数为2.2 A，A正确，B错误；当S由a拨到b后，原线圈电压、频率不变，原线圈匝数减半，则副线圈频率不变，C错误；副线圈两端电压加倍，负载电阻不变，副线圈的输出功率变为原