第十一章 第2讲　变压器　电能的输送-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

第2讲　变压器　电能的输送 授课提示：对应学生用书第309页 一、理想变压器 1．构造和原理(如图所示) (1)构造 变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。 (2)原理：电磁感应的互感现象。 2．基本关系 (1)电压关系：＝。 (2)功率关系：P入＝P出。 (3)电流关系 ①只有一个副线圈时：＝。 ②有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。 3．几种常见的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器。 (2)互感器 自耦变压器原理如图所示： 若AX为输入端，触头a向上移动时，副线圈匝数N2增加，输出电压升高。 二、远距离输电 1．输电过程(如图所示) 2．电压损失 (1)ΔU＝U－U′。(2)ΔU＝IR。 3．功率损失 (1)ΔP＝P－P′。(2)ΔP＝I2R＝。 4．输送电流 (1)I＝。(2)I＝。 5．减少输电线上电能损失的方法 (1)减小输电导线的电阻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)减小输电导线中的电流。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。 1．判断正误 (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。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ 2．(粤教版选修3－2 P59 T4改编)如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压表的示数为220 V，电流表的示数为3 A，则输电线路中的电压和电流分别是(　　) A．11 000 V　150 A　　　　　 B．1 100 V　15 A C．4.4 V　16.7 A D．4.4 V　0.06 A 答案：A 3．(人教版选修3－2 P50 T3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 答案：A 4．(人教版选修3－2 P44 T5改编)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是(　　) A．电压表V1示数增大 B．电压表V2、V3示数均增大 C．该变压器起升压作用 D．变阻器滑片沿c→d的方向滑动 答案：D 授课提示：对应学生用书第310页 热点一　理想变压器基本规律的应用 　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(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少无关 电流关系 只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；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(变压器不改变交流电的频率) 　(2022·山东卷)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＝Umcos (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 [解析]　根据理想变压器的变压规律有＝，代入U＝220 V得n1＝2 200，Um＝U＝220 V，A错误；由功率与电压的关系得UBC＝＝12 V，根据理想变压器的变压规律有＝，代入数据解得nBC＝120，由欧姆定律得I＝＝1 A，B错误；由以上分析结合题意可知UAB＝18 V，UAC＝30 V，变压器不改变交流电的频率，故f