2021高考物理一轮复习-第11章-交变电流-传感器-第2讲-变压器-电能的输送学案.doc
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1、2021高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 第2讲 变压器 电能的输送学案2021高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 第2讲 变压器 电能的输送学案年级:姓名:- 19 -第2讲变压器电能的输送知识点理想变压器1构造:如图所示。变压器主要由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。(1)原线圈:指与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。(2)副线圈:指与负载连接的线圈,也叫次级线圈。2工作原理:电磁感应的互感现象。3理想变压器的基本关系式(1)功率关系:P入P出。(2)电压关系:,若n1n2,为降压变压器;若n1U4I4,A错误;因为输电线上有电压损失,所以U2U3,若n1n2n4n
2、3,则U1U4,B错误;用户消耗的功率越大,三个回路中的电流越大,输电线上消耗的功率也越大,C错误;如果发电机的输出功率为P,则输电线中的电流为,输电线上消耗的功率为R,D正确。解决远距离输电问题应注意的几点(1)画出输电电路图。(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等。(3)输电线长度等于输电距离的2倍。(4)计算线损功率一般用P损IR线。变式3(2019山东菏泽一模)(多选)如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压恒定,输电线上的电阻不变,假设用户所用用电器都是纯电阻用电器,若发现发电厂发电机输出的电流增大了,则可以判定(
3、)A通过用户的电流减小了B用户接入电路的总电阻减小了C用户消耗的电功率减小了D加在用户两端的电压变小了答案BD解析如果发电厂发电机输出的电流增大了,根据变流比可知,输送电流增大,通过用户的电流增大,故A错误;由于输送电流增大,故输电线上的电压降增大,降压变压器的输入电压减小,根据变压比可知加在用户两端的电压变小了,通过用户的电流增大,可知用户接入电路的总电阻减小了,故B、D正确;当用户接入电路的总电阻减小即用电器的增多时,用户消耗的功率增大,故C错误。考点4两种特殊的变压器模型1.自耦变压器自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中的一部分作为另一个线圈,当交流电源接不同的端点时,它可以升
4、压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适用,如下图所示。2互感器分为电压互感器和电流互感器,两者比较如下:电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在交流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变为小电流利用的公式I1n1I2n2例4(2016江苏高考)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()AU2U1,U2降低 B.U2U1,U2升高CU
5、2U1,U2降低 D.U2U1,U2升高(1)一般变压器的关系式在自耦变压器中适用吗?提示:适用。(2)滑动触头从M顺时针滑到N的过程中,相当于n2在_。提示:减小尝试解答选C。由图可知变压器的原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因,则U2U1;在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中,n2减小,U2降低,C正确,A、B、D错误。(1)对于自耦变压器,若原线圈能调节,则为升压变压器;若副线圈能调节,则为降压变压器。(2)电压互感器和电流互感器的区分:一是看匝数,二是看串联还是并联在高压电路中。变式4(多选)如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个互感器,原、副线圈的匝数比分别为1001和1100
6、,图中a、b表示电压表或电流表,已知电压表的示数为22 V,电流表的示数为1 A,则()Aa为电流表,b为电压表Ba为电压表,b为电流表C线路输送电功率是220 kWD输电线路总电阻为22 答案BC解析左侧的互感器原线圈并联在输电线路上,测量的是输电电压,所以a为电压表;右侧的互感器原线圈串联在输电线路上,测量的是输电电流,b为电流表,B正确,A错误;电压表的示数为22 V,根据变压器变压公式,100,输电电压为U110022 V2200 V;电流表的示数为1 A,根据变流公式,100,输电电流I11001 A100 A,线路输送电功率为PU1I1220 kW,C正确;根据题述条件,不能求出输
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