考点53 变压器 远距离输电-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点53 变压器 远距离输电 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 变压器 远距离输电 2023·海南卷·T11 2023·山东卷·T7 2023·北京卷·T7 2023·天津卷·T6 2022·山东卷·T4 2022·湖北卷·T9 2022·湖南卷·T6 2022·北京卷·T4 2022·重庆卷·T3 2021·广东卷·T7 2021·河北卷·T8 2021·湖南卷·T6 2021·湖北卷·T6 2021·福建卷·T3 2020·全国卷Ⅲ·T20 2020·江苏卷·T2 2020·山东卷·T5 2020·全国卷Ⅱ·T19 2020·浙江7月选考·T11 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：变压器的综合应用、远距离输电 【备考策略】 1.会用实验探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，体会控制变量法，了解实验误差. 2.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. 3.理解远距离输电的原理并会计算线路损失的电压和功率． 【命题预测】 变压器的动态分析是高频考点 考向1 理想变压器的原理及应用 1．理想变压器的工作原理 2．基本关系 (1)无漏磁，故原、副线圈中的Φ相同。 (2)线圈无电阻，因此无电压损失，副线圈两端电压U2＝n2。 (3)根据＝得，套在同一铁芯上的线圈，有＝＝＝…。 (4)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＋…。 (5)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。 (6)理想变压器基本关系中的U、I均为有效值。 3．基本关系式中物理量之间的决定关系 制约关系 电压 原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2(当U1和匝数比不变时，不论负载电阻R变化与否，U2不会改变) 功率 副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入(可简记为“用决定供”) 电流 副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1 4.关于理想变压器的四点说明 （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。 5.分析变压器电路的两个难点 （1）分析原线圈有串联负载的变压器电路问题时要注意：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。 （2）分析含有二极管的变压器电路问题时要注意：理想二极管具有单向导电性，正弦式交变电流通过二极管后会变成半波直流电流，对应的有效值会发生变化。 【特别提醒】 1．变压器原线圈所在电路中含有负载问题的分析 (1)将原线圈看成用电器，在原线圈电路中可应用串并联电路规律、闭合电路欧姆定律等。 (2)要求解原线圈电路中负载的电流、电压和功率，一般需先求副线圈中的电流，然后根据理想变压器原、副线圈的电流关系求得原线圈电路中的电流，进而求解通过负载的电流。 原、副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口。 2．含有多个副线圈的变压器的电路分析 副线圈有两个或两个以上时，一般从原、副线圈的功率相等入手。利用P1＝P2＋P3＋…，结合原副线圈电压关系、欧姆定律等分析。 3．变压器与二极管相结合的分析 当副线圈回路中含有二极管时，由于二极管具有单向导电性，二极管只有一半时间导通，经过二极管后的输出电压的有效值与副线圈两端交流电压的有效值不相等，应根据电流的热效应进行计算。 （多选）（2023·海南·统考高考真题）下图是工厂利用的交流电给照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1100匝，下列说法正确的是（    ） A．电源电压有效值为 B．交变电流的周期为 C．副线圈匝数为180匝 D．副线圈匝数为240匝 （多选）（2021·河北·高考真题）如图，发电机的矩形线圈长为、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、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（　　） A．通过电阻的电流为 B．电阻两端的电压为 C．与的比值为 D．发电机的功率为 考向2 理想变压器的动态分析 常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。 (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化。 2