第十一章 第2节 变压器 电能输送-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（旧教材，人教版）

实验四　探究加速度与力、质量的关系 第2节　变压器　电能输送 积累 必备知识 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 、 和 组成。 (2)工作原理:电磁感应的 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: 。 原线圈 副线圈 闭合铁芯 互感 P入=P出 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,如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。 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= 。 2.功率损失 (1)ΔP=P-P′ IR I2R 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 小的金属材料,还要尽可能增加导线 。 (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 。 电阻率 横截面积 输电电压 1.易错辨析 (1)变压器能改变交变电流的电压,不能改变交变电流的频率。(　 　) (2)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。( 　) (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不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,输电过程中的电能损失越大。( ) √ × × × √ √ 2.小题试做 (1)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电流互感器 (　 　) A.是一种降压变压器 B.能测量直流电路的电流 C.原、副线圈电流的频率不同 D.副线圈的电流小于原线圈的电流 D 解析:(1)电流互感器原线圈匝数少,副线圈匝数多,是一种升压变压器,故A错误;变压器的原理是电磁感应,故它不能测量直流电路的电流,故B错误;变压器不改变交变电流的频率,故C错误;变压器的电流与匝数成反比,因此副线圈的电流小于原线圈的电流,故D正确。 (2)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压(　 　) A.降低2 V B.增加2 V C.降低200 V D.增加200 V D (3)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 A 提升 关键能力 考点一　理想变压器的原理及基本关系 1.(理想变压器原理)(2021·广东卷,7)某同学设计了一个充电装置,如图所示。假设永磁铁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铁磁场强弱无关 D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 B 2.(理想变压器的规律应用)(2022·山东卷,4)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Um cos (100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为 0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时,功率为12 W。下列说法正确的是( ) A.n1为1 100匝,Um为220 V B.BC间线圈匝数为120匝,流过R的电流为1.4 A C.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz D.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A,周期为0.02 s D BC 理想变压器以及原、副线圈基本量的关系 理想 变压器 没有能量损失(铜损、铁损),没有磁通量损失(磁通量全