2020届高考物理总复习教科版课件:第11章 交变电流 传感器 第2课时 变压器 电能的输送 (数理化网).ppt
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1、第2课时 变压器 电能的输送,基础回顾,核心探究,演练提升,基础回顾 自主梳理融会贯通,知识梳理,一、理想变压器 1.变压器的原理,现象是变压器工作的基础.电流通过原线圈时在铁芯中激发 ,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断 ,变化的磁场在副线圈中产生 电动势.在输入电压一定时,原、副线圈取不同的匝数,副线圈输出的电压也不一样.,互感,磁场,变化,感应,2.理想变压器的基本关系 (1)功率关系: .,P入=P出,降压,升压,请根据变压器的原理写出当理想变压器有多个副线圈时的电压关系,并根据P入=P出推出电流关系.,3.几种常见的变压器 (1)自耦变压器调压变压器 (2)互感器,
2、电压,电压,多于,电流,电流,少于,二、电能的输送 1.输电过程(如图所示),3.电压损失 (1)U= . (2)U=U-U. 4.功率损失,Ir,I2r,(2)P=P-P.,自主检测,1.思考判断 (1)理想变压器的基本关系式中,电压和电流可以均为有效值.( ) (2)变压器不但能改变交变电流的电压,也能改变直流电流的电压,还能改变交变电流的频率.( ) (3)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.( ) (4)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.( ) (5)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗.( ),答案:(1) (2) (3) (
3、4) (5),2.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为12;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220 V,额定功率为22 W;原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( ),A,3.(2018深圳模拟)如图为远距离输电的电路原理图,则下列判断正确的是( ) A.U1U2 B.U2=U3 C.I4I2,D,解析:从电厂经升压变压器,电压被提高,U1I2.故A错误,D正确;由于输电线存在电阻,所以U2U3,故B错误;用户处为降压变压器,根据电流与匝数成反比,知I2I4.故C错误.,核心探究 分类探究各个击破,考点一
4、理想变压器的原理和基本关系,1.变压器的工作原理,2.理想变压器的制约关系,【典例1】 (2016全国卷,19)(多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( ) A.原、副线圈匝数之比为91 B.原、副线圈匝数之比为19 C.此时a和b的电功率之比为91 D.此时a和b的电功率之比为19,AD,反思总结 关于理想变压器的四点注意 (1)变压器不能改变恒定电流. (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,所以没有能量损失. (4)理想变压器
5、没有磁通量损失,磁通量全部集中在铁芯中.,多维训练,1.变压器的有关规律(2018北京模拟)(多选)如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比为41.原线圈接入一电压为u=U0sin t的交流电源,副线圈接一个R=27.5 的负载电阻.若U0=220 V,=100rad/s,则下述结论正确的是( ),AC,解析:原线圈电压有效值U1=220 V,由电压比等于匝数比可得副线圈电压有效值U2=55 V,A正确;电阻R上的电流为2 A,由原副线圈电流比等于匝数的反比,可得电流表示数为0.5 A,C正确;输入功率为P=2200.5 W=110 W,D错误;周期T= =0.02 s,B错误.,2. 变压器规律
6、的应用(2017江苏苏锡常镇一模)钳形电流测量仪的结构图如图所示,其铁芯在捏紧扳手时会张开,可以在不切断被测载流导线的情况下,通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0,则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是( ),C,考点二 理想变压器的动态分析,1.变压器动态分析的以下两种情况 (1)匝数比不变、负载发生变化的情况(如图),当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1,故I1发生变化. I2变化引起P2变化,P1=P2,故P1发生变化.,(2)负载电阻不变、匝数发生变化的情况(如图),R不变,U2改变,故I2发生变化.,2.分析动态问题的思维程序可表示为,【
7、典例2】 (2018湖北黄石模拟)(多选)如图所示为原、副线圈匝数比为n1 n2=101的理想变压器,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈c,d两端加上u1=220 sin 100t(V)的交变电压,则( ),AD,A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V B.当单刀双掷开关与a连接时,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小 C.当仅把单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈输入功率变小 D.当单刀双掷开关由a扳向b时,调节滑动变阻器滑片到适当位置,有可能实现调节前、后原线圈输入功率相等,题后反思 变压器动态分析要点 处理此类问
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