高考物理复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2019,高考一轮总复习,物理,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第十一章交变电流传感器,第,2,讲变压器、电能输送,1/71,过好双基关,2/71,一、理想变压器,1.,结构,如图,1,所表示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上,组成,.,图,1,两个线圈,(1),原线圈：与交流电源连接线圈，也叫,线圈,.,(2),副线圈：与负载连接线圈，也叫,线圈,.,2.,原理,电流磁效应、,.,初级,次级,电磁感应,3/71,3.,理想变压器原、副线圈基本量关系,理想变,压器,(1),没有能量损失,(,绕线无电阻、铁芯无涡流,),(2),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,依据能量守恒可得：原线圈输入功率等于副线圈输出功率，即P入_,电压,关系,原、副线圈电压之比等于其匝数之比，公式：,，与负载、副线圈个数无关,P,出,4/71,基,本,关,系,电流,关系,(1),只有一个副线圈时：,_,(2),有多个副线圈时：由,P,入,P,出,得,I,1,U,1,I,2,U,2,I,3,U,3,I,n,U,n,或,I,1,n,1,I,2,n,2,I,3,n,3,I,n,n,n,频率,关系,f1f2(变压器不改变交变电流 ),频率,5/71,4.,几个惯用变压器,(1),自耦变压器,调压变压器，如图,2,甲,(,降压作用,),、乙,(,升压作用,),所表示,.,图,2,6/71,低电压,小电流,7/71,答案,自测,1,关于理想变压器，以下说法正确是,A.,变压器只对改变电流起作用，对恒定电流不起作用,B.,变压器不但能改变交变电流电压，还能改变交变电流频率,C.,正常工作变压器，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压,D.,变压器副线圈并联更多用电器时，原线圈输入电流随之减小,8/71,二、电能输送,如图,3,所表示，若发电站输出电功率为,P,，输电电压为,U,，用户得到电功率为,P,，用户电压为,U,，输电线总电阻为,R,.,图,3,1.,输出电流,2.,电压损失,(1),U,U,U,(2),U,_,IR,9/71,3.,功率损失,(1),P,P,P,(2),P,_,4.,降低输电线上电能损失方法,(1),减小输电线电阻,R,.,由,R,知，可加大导线,、采取,_,_,材料做导线,.,(2),减小输电线中电流,.,在输电功率一定情况下，依据,P,UI,，要减小电流，必须提升,.,I,2,R,横截面积,电阻,率小,输电电压,10/71,答案,自测,2,教材,P50,第,3,题改编从发电站输出功率为,220 kW,，输电线总电阻为,0.05,，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电压损失之比为,A.100,1 B.1,100 C.1,10 D.10,1,解析,11/71,研透命题点,12/71,例,1,(,全国卷,16),一含有理想变压器电路如图,4,所表示，图中电阻,R,1,、,R,2,和,R,3,阻值分别为,3,、,1,和,4,，,为理想交流电流表，,U,为正弦交流电压源，输出电压有效值恒定,.,当开关,S,断开时，电流表示数为,I,；当,S,闭合时，电流表示数为,4,I,.,该变压器原、副线圈匝数比为,命题点一理想变压器原理应用,能力考点师生共研,A.2 B.3,C.4 D.5,图,4,答案,解析,13/71,14/71,15/71,变式,1,(,多项选择,)(,全国卷,19),如图,5,所表示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同灯泡,a,和,b.,当输入电压,U,为灯泡额定电压,10,倍时，两灯泡均能正常发光,.,以下说法正确是,A.,原、副线圈匝数比为,9,1,B.,原、副线圈匝数比为,1,9,C.,此时,a,和,b,电功率之比为,9,1,D.,此时,a,和,b,电功率之比为,1,9,答案,解析,图,5,16/71,17/71,1.,匝数比不变情况,(,如图,6),(1),U,1,不变，依据,，输入电压,U,1,决定输出电,压,U,2,，不论负载电阻,R,怎样改变，,U,2,不变,.,(2),当负载电阻发生改变时，,I,2,改变，输出电流,I,2,决,定输入电流,I,1,，故,I,1,发生改变,.,(3),I,2,改变引发,P,2,改变，,P,1,P,2,，故,P,1,发生改变,.,命题点二理想变压器动态分析,能力考点师生共研,图,6,18/71,2.,负载电阻不变情况,(,如图,7),图,7,19/71,例,2,(,多项选择,)(,山东潍坊中学一模,),如图,8,所表示，理想变压器为降压变压器，原线圈经过灯泡,L,1,与正弦式交流电相连，副线圈经过导线与两个相同灯泡,L,2,和,L,3,相连，开始时开关,S,处于断开状态,.,当,S,闭合后，全部灯泡都能发光,.,以下说法中正确是,A.,灯泡,L,1,和,L,2,中电流有效值可能相等,B.,灯泡,L,2,两端电压变小,C.,灯泡,L,1,变亮，灯泡,L,2,亮度不变,D.,变压器原线圈输入功率不变,答案,解析,图,8,20/71,解析,当,S,闭合后，依据,I,1,n,1,I,2,n,2,可知，因为是降压变压器，,n,1,n,2,，则,I,1,U,1,，,U,2,降低,B.,U,2,U,1,，,U,2,升高,C.,U,2,U,1,，,U,2,降低,D.,U,2,U,1,，,U,2,升高,图,7,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,56/71,8.(,多项选择,),如图,8,所表示，,T,为理想变压器，原、副线圈匝数比为,5,1.A,1,、,A,2,为理想交流电流表，,V,1,、,V,2,为理想交流电压表，,R,1,、,R,2,为定值电阻，,R,3,为光敏电阻,(,阻值随光照强度增大而减小,),，原线圈两端电压,u,220 sin 314,t,V,，以下说法正确是,A.,当光照增强时，电压表,V,1,示数为,44 V,且保,持不变,B.,当光照增强时，电压表,V,2,示数增大,C.,经过电流表,A,1,电流方向每秒改变,100,次,D.,当光照增强时，电流表,A,1,、,A,2,示数同时变大,图,8,综合提升练,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,57/71,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析,原线圈两端电压有效值为,220 V,，原、副线圈匝数比为,5,1,，所以副线圈电压有效值为,44 V,，电压表,V,1,示数为,44 V,保持不变，与电阻改变无关，,A,错误；,当光照增强时，,R,3,电阻减小，副线圈电路总电阻减小，电路总电流变大，,R,1,电压变大，副线圈总电压不变，所以电压表,V,2,示数变小，,B,错误；,14,58/71,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,当光照增强时，,R,3,电阻减小，副线圈电路总电阻减小，所以电路总电流要变大，所以,A,1,、,A,2,示数都要变大，故,D,正确,.,14,59/71,9.(,多项选择,),如图,9,甲所表示，理想变压器原、副线圈匝数比为,10,1,，原线圈接交流电源和交流电压表、交流电流表，副线圈经过电阻为,R,导线与热水器、抽油烟机连接,.,已知原线圈两端电压保持不变，副线圈上电压按如图乙所表示规律改变,.,现闭合开关,S,接通抽油烟机，以下说法正确是,A.,热水器两端电压瞬时值表示,式为,u,220 sin 100,t,V,B.,电压表示数为,2 200 V,C.,电流表示数变大,D.,变压器输入功率增大,答案,解析,图,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,60/71,解析,题图乙为副线圈上电压改变规律，而热水器上电压要小于副线圈上电压，选项,A,错误；,由交变电流规律可知，副线圈上电压有效值为,220 V,，由变压器变压关系可知，电压表示数为,2 200 V,，选项,B,正确；,闭合开关，副线圈输出功率增大，则原线圈输入功率增大，所以电流表示数变大，选项,C,、,D,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,61/71,10.(,河北唐山一模,),一含有理想变压器电路如图,10,所表示，变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,2,1,，图中电阻,R,1,、,R,2,和,R,3,阻值分别是,4,、,2,和,3,，正弦交流电源有效值恒定为,U,.,当开关,S,断开时，理想电流表示数为,I,，则当,S,闭合时，电流表示数为,图,10,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,62/71,11.(,多项选择,)(,山东潍坊质检,),如图,11,甲所表示电路中，理想变压器原线圈接图乙所表示正弦交变电流，闭合,S,后，额定电压为,20 V,用电器正常工作，理想交流电流表,示数为,0.1 A.,已知图中元件,D,含有正向电流导通、反向电流截止作用，以下判断正确是,A.,交变电流频率为,50 Hz,B.,变压器原、副线圈匝数比为,11,1,C.,用电器额定功率为,22 W,D.,在用电器电阻不变情况下断开开,关,S,，用电器功率将变为原来二分之一,图,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,答案,解析,14,63/71,解析,由,u,t,图象可知交变电流周期,T,0.02 s,，则频率,f,50 Hz,，,A,项正确,.,由题图乙可知原线圈两端输入电压,U,1,220 V,，因闭合,S,后，额定电压为,20 V,用电器正常工作，则此时变压器副线圈两端电压,U,2,20 V,，,n,1,n,2,U,1,U,2,220 V,20 V,11,1,，,B,项错误,.,理想变压器,P,入,P,出,I,1,U,1,22 W,，又,P,出,P,电器,，,C,正确,.,若在用电器电阻不变情况下断开开关,S,，则一个周期内用电器只有半个周期时间正常工作，用电器功率变为原来二分之一，,D,项正确,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,64/71,12.(,多项选择,),如图,12,为某小型水电站电能输送示意图，发电机经过升压变压器,T,1,和降压变压器,T,2,向用户供电,.,已知输电线总电阻,R,10,，降压变压器,T,2,原、副线圈匝数之比为,4,1,，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻,R,0,11.,若,T,1,、,T,2,均为理想变压器，,T,2,副线圈两端电压表示式为,u,220 sin 100,t,(V).,以下说法正确是,A.,发电机中电流改变频率为,100 Hz,B.,经过用电器电流有效值为,20 A,C.,升压变压器输出功率为,4 650 W,D.,当用电器电阻,R,0,减小时，发电机输出功率减小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,图,12,14,65/71,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,66/71,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,当用电器电阻,R,0,减小时，降压变压器输出电流增大，则输电线上电流增大，升压变压器原线圈中电流变大，依据,P,UI,知，发电机输出功率增大，故,D,错误,.,14,67/71,13.(,江西南昌,3,月模拟,),某课外活动小组用二极管、电感线圈,(,感抗很大,),、电容器、小灯泡等元件组装了一个简易交通指示灯模型，电路如图,13,所表示,.,关于该交通指示灯，以下说法正确是,A.,若在,AB,端加适当直流电，且当,B,端接电源,正极时，绿灯亮，黄灯一直不亮,B.,若在,AB,端加适当直流电，且当,A,端接电源,正极时，红灯亮，黄灯一直不亮,C.,若在,AB,端加适当正弦交流电，黄灯亮，绿灯、红灯一直不亮,D.,若在,AB,端加适当正弦交流电，黄灯一直不亮，绿灯、红灯交替闪烁,图,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,答案,解析,14,68/71,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析,电容器含有通交流、隔直流特征，二极管含有单向导电性，因电感线圈感抗很大，则其含有通直流、阻交流特征,.,若在,AB,端加适当直流电，当,B,端为正时，只有红灯亮；当,A,端为正时，只有绿灯亮，则,A,、,B,两项错误,.,若在,A,、,B,端加适当正弦交流电时，黄灯亮，而红、绿灯都不亮，则,C,项正确，,D,项错误,.,14,69/71,14.,有一个调压变压器结构如图,14,所表示,.,线圈,AB,绕在一个圆环形铁芯上，,C,、,D,之间加上输入电压，转动滑动触头,P,就能够调整输出电压,.,图中,为理想交流电流表，,为理想交流电压表，,R,1,、,R,2,为定值电阻，,R,3,为滑动变阻器，,C,、,D,两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则以下说法正确是,A.,当,R,3,不变，滑动触头,P,顺时针转动时，电流,表读数变小，电压表读数变小,B.,当,R,3,不变，滑动触头,P,逆时针转动时，电流表,读数变小，电压表读数变小,C.,当,P,不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小,D.,当,P,不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,图,14,14,70/71,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,当,P,不动时，匝数,n,MN,不变，输出电压,U,MN,不变，滑动变阻器滑动触头向上滑动，,R,3,阻值变大，依据,“,串反并同,”,，得电压表读数变大，电流表读数变小，,C,项错误，同理知,D,项错误,.,14,71/71,