2021版高考物理大一轮复习通用版课件：11.第2讲　变压器　远距离输电课件PPT

这是一份2021版高考物理大一轮复习通用版课件：11.第2讲　变压器　远距离输电课件PPT，共44页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，思维拓展，闭合铁芯，互感现象，低电压，小电流，I2R，答案C，答案A等内容，欢迎下载使用。

知识点一　理想变压器1．构造和原理(如图所示)(1)主要构造：由原线圈、副线圈和________组成．(2)工作原理：电磁感应的________．
2.理想变压器原、副线圈基本量的关系
3.几种常用的变压器(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．
知识点二　远距离输电1．输电过程(如图所示)电厂→升压变压器→高压线路→降压变压器→用户．
思考辨析(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(　　)(2)变压器不但能改变交变电流的电压，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)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．(　　)(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的热损耗．(　　)
教材改编1．[人教版选修3－2P44T2改编]有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的．如果变压器的原线圈是1 140匝，副线圈是(　　)A．1 081匝　B．1 800匝 C．108匝 D．8 010匝
2．[人教版选修3－2P50T3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
考点一　理想变压器基本关系的应用师生共研题型1|理想变压器基本关系的应用例1 [2020·新高考山东卷，5]图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2＝22:3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示．灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V．定值电阻R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为(　　)A．1 Ω B．5 ΩC．6 Ω D．8 Ω
题型2|原线圈有负载的理想变压器例2 [2020·全国卷Ⅲ]在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是(　　)A．所用交流电的频率为50 HzB．电压表的示数为100 VC．电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W
题后反思处理变压器的原线圈与电阻串联后接入交流电压问题的思路(1)要注意明确电路结构，知道开关通断时电路的连接方式．(2)明确输入电压与总电压之间的关系．(3)根据电压之比等于匝数之比、电流之比等于匝数的反比列式．
题型3|理想变压器的动态分析
题后反思(1)理想变压器的动态分析的方法①分清不变量和变量；②弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系；③利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定．(2)变压器动态问题分析思路程序
练1　[2020·贵阳模拟]如图所示，理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈的滑动触头P可上下滑动．设原线圈输入电压为U1，副线圈输出电压为U2，负载为定值电阻R，原、副线圈电流比为k，则(　　)A．P下滑时，k增大 B．P上滑时，k增大C．P上滑时，U1减小 D．P下滑时，U2增大
练3　[2020·天津宁河区模拟]如图甲所示的理想变压器原线圈a的匝数n1＝500匝，副线圈b的匝数n2＝100匝，线圈a接在如图乙所示的交流电源上，“3 V 6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻R1＝50 Ω，R2＝18.5 Ω，电压表V为理想交流电表，下列说法正确的是(　　)A．通过副线圈b的交变电流的频率为10 HzB．电压表的示数为44 VC．电阻R1消耗的电功率为8 WD．通过电阻R1的电流为10 A
考点二　远距离输电师生共研1．远距离输电问题的“三、二、一”(1)理清三个回路(如图)在回路2中，U2＝ΔU＋U3，I2＝I线＝I3.
2．三种电压和三种电功率的区别
例5 [2020·浙江7月，11]如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V．已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(　　)A．发电机输出的电流I1＝40 AB．输电线上的电流I线＝625 AC．降压变压器的匝数比n3：n4＝190：11D．用户得到的电流I4＝455 A
练4　[2021·深圳调研](多选)中国特高压远距离输电技术已成为国际标准，使“煤从空中走、电送全中国”成为现实．如图所示为远距离输电示意图，发电厂输出电压U1＝104 V，输出功率P1＝109 W，两个理想变压器的匝数比分别为n1：n2＝1：100、n3：n4＝100：1，输电线总电阻r＝50 Ω，则(　　)A．U4＝U1B．I4＝I1C．通过电阻r的电流I2＝2×104 AD．电阻r损耗的电功率为5×107 W
特殊变压器的问题模型1 自耦变压器例1 (多选)一自耦变压器如图所示，其a、b端接到一电压有效值不变的交变电源两端，在c、d间接有一定值电阻R1和滑动变阻器R0.电压表均可视为理想交流电压表，输电导线的电阻均可忽略不计．则下列说法正确的是(　　)A．保持滑动触头位置不变，将滑动变阻器滑片P下滑时，三个电压表的示数均减小B．保持滑动触头位置不变，将滑动变阻器滑片P下滑时，V1、V2的示数不变，而V3的示数减小C．保持滑动变阻器滑片P不动时，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，三个电压表的示数均减小D．保持滑动变阻器滑片P不动时，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，V1示数不变，而V2、V3示数均减小
解析：滑动触头位置保持不变时，变压器原、副线圈的匝数比不变，因电源的电压不变，所以V1、V2的示数不变，R1与R0串联分得的总电压不变；当滑动变阻器滑片P下滑时，R0接入电路的阻值变小，分得的电压减小，所以V3的示数减小，选项A错误，选项B正确．保持滑动变阻器滑片P不动时，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，副线圈的匝数变少，由U1∶U2＝n1∶n2可知，V2、V3的示数均减小，V1的示数不变，选项C错误，选项D正确．
模型2 互感器例2 [2020·江苏卷，2]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
练1　(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100：1和1：100，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(　　)A．a为电流表，b为电压表B．a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 Ω
解析：根据两个互感器的连接方式可以判断出a为电压表，b为电流表，故选项A错误，选项B正确；由于电压表的示数为22 V，因此输电线上的电压为2 200 V，电流表的示数为1 A，因此输电线中的电流为100 A，所以线路输送电功率是220 kW，故选项C正确，因不知道输电线路两端的电压，因此无法求得输电线路的电阻，故选项D错误．
练2　自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想变压器，则U2和I1分别约为(　　)A．380 V和5.3 A B．380 V和9.1 AC．240V和5.3 A D．240 V和9.1 A