高考物理一輪復(fù)習(xí) 第10章 交流電及傳感器 第2講 理想變壓器 電能的輸送課件 新人教版

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1、走向高考走向高考 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教人教版版 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)交流電及傳感器交流電及傳感器第十章第十章第第2講理想變壓器電能的輸送講理想變壓器電能的輸送第十章第十章考考 綱綱 解解 讀讀1基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理2跟蹤自測鞏固跟蹤自測鞏固3重點(diǎn)題型突破重點(diǎn)題型突破4課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)7?？家族e(cuò)警示常考易錯(cuò)警示5高高 考考 模模 擬擬6考考 綱綱 解解 讀讀 1理解變壓器的原理，掌握理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系、電壓關(guān)系及電流關(guān)系，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 2能利用功率、電壓、電流關(guān)系對變壓器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。 3會(huì)計(jì)算遠(yuǎn)距離輸電問題中線路損失

2、的功率和電壓。基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理變壓器變壓器交流電壓交流電壓電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象P出出一個(gè)一個(gè)高壓高壓低壓低壓大電流大電流小電流小電流外殼外殼副線圈副線圈電能的輸送電能的輸送 1.輸電導(dǎo)線上的能量損失：主要是由輸送線路電阻發(fā)熱產(chǎn)生的，表達(dá)式為_。 2減小輸電線路上的損耗的方法： (1)減小輸送電路的_； (2)減小輸送電路的_。 3高壓輸電的原理： 由輸送功率PUI，其中U為_，I為_，因而可以提高_(dá)，以減小_I，則線路上的損耗P損I2R可大幅度減小，這是行之有效的辦法。QI2Rt電阻電阻電流電流輸送電壓輸送電壓輸送電流輸送電流輸送電壓輸送電壓U輸送電流輸送電流跟蹤自測鞏固跟

3、蹤自測鞏固 (4)在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小。() 答案：(1)變壓器不能改變交變電流的頻率。 (2) (3) (4)輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸送電流越大，輸電過程中的電能損失越大。 答案：AC 答案：A 解析：直接求出副線圈中的電壓、電流分別為：220V、0.1A。故原線圈中的電壓、電流分別為110V、0.2A。 答案：A 解析：保持輸送功率不變，當(dāng)輸電電壓升高一倍時(shí)，輸電線電流減為原來的1/2，再根據(jù)P損I2R線可得輸電線上損耗的電功率將變?yōu)镻/4，故選A。重點(diǎn)題型突破重點(diǎn)題型突破理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用 C負(fù)載電阻的阻值

4、越小，cd間的電壓Ucd越大 D將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍 思路引導(dǎo)：(1)副線圈兩端的電壓U2與cd兩端的電壓Ucd是否相等？為什么？ (2)當(dāng)負(fù)載R變化時(shí)，原線圈中的電流和電壓是否發(fā)生變化？為什么？ 答案：(1)由于二極管的單向?qū)щ娦?，所以U2Ucd。 (2)由于輸入電壓U1決定輸出電壓U2，所以不論負(fù)載如何變化，U1、U2均不變；由于輸出電流I2決定輸入電流I1，所以負(fù)載變化，I1發(fā)生變化。 名師歸納：關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說明 (1)變壓器不能改變直流電壓。 (2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率。 (3)理想變壓器本身不消耗能量。 (4)理想變壓器基本關(guān)系

5、中的U1、U2、I1、I2均為有效值。 答案：ABD理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析 AP向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮 BP向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變 CP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小 DP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大 思路引導(dǎo)：(1)閉合開關(guān)S，P向下滑動(dòng)時(shí)負(fù)載電阻如何變化？輸入電壓如何變化？輸出電壓如何變化？ (2)P向下滑動(dòng)時(shí)變壓器的輸出功率和輸入功率如何變化？P向上滑動(dòng)時(shí)呢？ 答案：(1)P向下滑動(dòng)時(shí)負(fù)載電阻變大；輸入電壓不變，變壓器的匝數(shù)沒變，輸出電壓也不變。 (2)P向下滑動(dòng)時(shí)，負(fù)載電阻變大，輸出電壓不變，變壓器的輸出功率變小，則輸入功率也變??；同理可得P向上滑動(dòng)時(shí)，

6、變壓器的輸出功率變大，輸入功率也變大。 名師歸納：分析理想變壓器動(dòng)態(tài)問題的流程 (1)負(fù)載變化：副線圈兩端電壓U2是不變量，如圖甲所示。 (2)匝數(shù)變化：原線圈兩端電壓U1是不變量，如圖乙所示。 C單刀雙擲開關(guān)與a連接，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過程中，電壓表V 1的示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小 D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表V1和電流表示數(shù)均變小 答案：BC 解析：當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，副線圈輸出電壓為U222V，但電壓表V1示數(shù)小于U2，故A錯(cuò)誤；遠(yuǎn)距離輸電問題遠(yuǎn)距離輸電問題 1.遠(yuǎn)距離輸電的處理思路 對高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)升壓變壓器遠(yuǎn)距

7、離輸電線降壓變壓器用電器”，或按從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序一步一步進(jìn)行分析。 2遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以下圖為例) 名師歸納：處理遠(yuǎn)距離輸電問題的一般思維步驟 (1)畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，并在圖上標(biāo)出相應(yīng)物理量。 (2)以變壓器鐵芯為界線區(qū)分各個(gè)回路。各回路獨(dú)立，運(yùn)用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和性質(zhì)，分析回路中的電壓、電流和功率等問題。 (3)各回路間通過變壓器的匝數(shù)比、電壓比、電流比和原、副線圈輸入功率與輸出功率相同的關(guān)系相聯(lián)系。 A輸電線上的損失功率為300W B升壓變壓器的匝數(shù)比為1100 C輸電線上的電流為100A D降壓變壓器的輸入電壓為4700V 答案：A 解析：輸電線上的損

8、失功率為0.6%50kW300W，選項(xiàng)A正確。由I2R300W可得輸電線上電流I10A，升壓變壓器副線圈電壓為5000V，升壓變壓器的匝數(shù)比為110，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。輸電線損失電壓為IR30V，降壓變壓器的輸入電壓為4970V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。?？家族e(cuò)警示?？家族e(cuò)警示對自耦變壓器調(diào)壓原理認(rèn)識(shí)不清導(dǎo)致錯(cuò)誤對自耦變壓器調(diào)壓原理認(rèn)識(shí)不清導(dǎo)致錯(cuò)誤 A由圖甲可知MN兩端輸出交流電壓不可能高于36V B當(dāng)滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，MN之間輸出交流電壓的頻率變大 C當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 D當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，要保持電阻消耗的電功率不變，則應(yīng)適當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P 錯(cuò)

9、因分析：錯(cuò)解1對自耦變壓器的調(diào)壓原理不夠清楚，不知道變壓器次級(jí)線圈的匝數(shù)即為PB間的匝數(shù)，故對滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果判斷不出，并以為次級(jí)線圈接負(fù)載的一定是降壓變壓器，所以MN兩端電壓應(yīng)小于36V而錯(cuò)選A項(xiàng)；或者認(rèn)為輸出電壓升高則交流電壓的頻率變大而錯(cuò)選B項(xiàng)。 錯(cuò)解2要保持電阻R2消耗的電功率不變，則應(yīng)保持電壓表示數(shù)不變，因此認(rèn)為應(yīng)該保持滑動(dòng)觸頭P位置不變，故漏選D項(xiàng)。 解析：由圖甲可知，CD端輸入的交變電壓為36V，輸出端MN間線圈匝數(shù)可以小于、等于或大于CD間線圈匝數(shù)，因此變壓器的輸出電壓可以高于36V，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)變壓器滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，MN間線圈匝數(shù)增多，變壓器輸出電壓升高，但

10、頻率與匝數(shù)無關(guān)且保持不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，R3阻值增大，負(fù)載電阻增大，電流減小，電流表讀數(shù)變小，電阻R1兩端電壓U1IR1減小，電壓表讀數(shù)UUMNU1增大，C項(xiàng)正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，R3阻值減小，負(fù)載電阻減小，電流增大，故R2兩端電壓減小，電功率減小，要保持其電功率不變，則應(yīng)保持兩端電壓不變，由UUMNIR1，可知應(yīng)增大UMN，即增加PB間線圈匝數(shù)，滑動(dòng)觸頭應(yīng)該逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，D項(xiàng)正確。 答案：CD 誤區(qū)警示：自耦變壓器(又稱調(diào)壓器)，它只有一個(gè)線圈，其中的一部分作為另一個(gè)線圈，當(dāng)交流電源接不同的端點(diǎn)時(shí)，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對自耦變壓器均適用，如

11、圖所示。 答案：B 解析：若F不動(dòng)，滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，則副線圈所在回路的總電阻變大，回路中的電流減小，燈泡L兩端電壓減小，消耗的功率變小，滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大，V2的示數(shù)變大，而原線圈兩端電壓不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí)，根據(jù)理想變壓器的特點(diǎn)可知，原線圈兩端電壓不變，副線圈兩端電壓減小，則副線圈回路中的電流變小，燈泡L消耗的功率減小，電壓表V2的示數(shù)減小，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。高高 考考 模模 擬擬 答案：A A此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34V B此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24V C原線圈兩端原來的電壓有效值約為68V D原線圈兩端原來

12、的電壓有效值約為48V 答案：AD A電壓表V1示數(shù)增大 B電壓表V2、V3示數(shù)均增大 C該變壓器起升壓作用 D變阻器滑片是沿cd的方向滑動(dòng) 答案：D 解析：A、B項(xiàng)，原、副線圈的匝數(shù)比不變，原線圈上的電壓有效值不變，則電壓表V1和V2的示數(shù)保持不變。故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)，變壓器原、副線圈的電流之比等于原、副線圈匝數(shù)比的倒數(shù)，電流表A2示數(shù)的增加值大于A1的示數(shù)增加值，說明原線圈的匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，該變壓器起降壓作用，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)，電流表A1和A2的示數(shù)增大，說明副線圈上的電阻減小，則變阻器的滑片應(yīng)沿由c到d的方向滑動(dòng)，故D項(xiàng)正確。 A保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大

13、B保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小 C保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大 D保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小 答案：BC 解析：A、B項(xiàng)，保持Q的位置不動(dòng)，則原、副線圈匝數(shù)比不變，所以副線圈兩端電壓不變，P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈的電阻變大，則副線圈電流變小，原線圈電流隨之變小，所以電流表讀數(shù)變小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。C、D項(xiàng)，保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，原、副線圈匝數(shù)比變小，則副線圈兩端電壓變大，副線圈電阻不變，則副線圈電流變大，原線圈電流隨之變大，所以電流表讀數(shù)變大，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。綜上所述，本題正確答案為BC。 答案：C 解析：A項(xiàng)，由于輸出電壓有效值降至原來的一半，而副線圈電路中電阻不變，由歐姆定律，副線圈中電流變?yōu)檎{(diào)節(jié)前的一半，前后電流比應(yīng)為21，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)，由于原線圈條件未變，調(diào)節(jié)觸頭P，輸出電壓有效值降至原來的一半，因此副線圈接入匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?，故C項(xiàng)正確。B、D項(xiàng)，副線圈輸出功率可表示為PI2R，由A項(xiàng)分析可知電流變?yōu)檎{(diào)節(jié)前的一半，前后功率比應(yīng)為41；在理想變壓器中，P入P出，所以原線圈前后功率之比也為41，故B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。綜上所述，本題正確答案為C。 答案：C課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)