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1、一、變壓器原理一、變壓器原理1構造和原理構造和原理(如圖所示如圖所示)(1)主要構造：由主要構造：由 、 和和 組成組成(2)工作原理：電磁感應的工作原理：電磁感應的 現(xiàn)象現(xiàn)象原線圈原線圈副線圈副線圈閉合鐵芯閉合鐵芯互感互感3互感器互感器(1)電壓互感器，用來把電壓互感器，用來把 電壓變成電壓變成 電壓電壓(2)電流互感器，用來把電流互感器，用來把 電流變成電流變成 電流電流(1)如果變壓器沒有漏磁和能量損失，這樣的變壓器就是理想變如果變壓器沒有漏磁和能量損失，這樣的變壓器就是理想變壓器壓器(2)變壓器只能改變交變電流的電流和電壓，不能改變恒定電流變壓器只能改變交變電流的電流和電壓，不能改變恒
2、定電流的電流和電壓的電流和電壓高高低低大大小小I2R線線 電阻率電阻率 橫截面積橫截面積 輸電電壓輸電電壓 1理想變壓器在正常工作時，原、副線圈中不相同的物理量是理想變壓器在正常工作時，原、副線圈中不相同的物理量是()A每匝線圈中磁通量的變化率每匝線圈中磁通量的變化率B交變電流的頻率交變電流的頻率C原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率D原線圈的感應電動勢和副線圈的感應電動勢原線圈的感應電動勢和副線圈的感應電動勢答案：答案：D答案：答案：A答案：答案：C4收音機的變壓器的初級線圈有收音機的變壓器的初級線圈有1 210匝，接在匝，接在U1220 V的交流電源的交流電
3、源上，變壓器有兩個副線圈副線圈上，變壓器有兩個副線圈副線圈的匝數為的匝數為35匝，副線圈匝，副線圈的匝數的匝數是是1 925匝如果不計變壓器自身的能量損耗，當變壓器工作時，線圈匝如果不計變壓器自身的能量損耗，當變壓器工作時，線圈的電流的電流I20.3 A時，初級線圈的電流時，初級線圈的電流I10.114 A求線圈求線圈中電流中電流和輸出電壓和輸出電壓(電流的計算結果保留三位有效數字電流的計算結果保留三位有效數字)答案：答案：0.066 2 A350 V理想變壓器原、副線圈基本量的關系理想變壓器原、副線圈基本量的關系(1)基本關系中基本關系中U1、U2、I1、I2均指有效值均指有效值(2)當原線
4、圈中串聯(lián)電阻當原線圈中串聯(lián)電阻(或燈泡或燈泡)時，時，U1為加在原線圈兩端的電壓，為加在原線圈兩端的電壓，并不是電源的電壓并不是電源的電壓(3)只有一個副線圈的變壓器電流與匝數成反比，多個副線圈的變壓只有一個副線圈的變壓器電流與匝數成反比，多個副線圈的變壓器有器有n1I1n2I2n3I3這種關系這種關系 例例1(2012年淮北模擬年淮北模擬)如圖所示，理想變壓器如圖所示，理想變壓器B的原線圈跟副線的原線圈跟副線圈的匝數比圈的匝數比n1 n22 1，交流電源電壓，交流電源電壓U311sin 100t V，F(xiàn)為熔斷為熔斷電流為電流為I01.0 A的保險絲，負載為一可變電阻的保險絲，負載為一可變電阻
5、(1)當電阻當電阻R100 時，保險絲能否被熔斷？時，保險絲能否被熔斷？(2)要使保險絲不被熔斷，電阻要使保險絲不被熔斷，電阻R的阻值應不的阻值應不 小于多少？變壓器輸出的電功率不能超過多少？小于多少？變壓器輸出的電功率不能超過多少？思路點撥思路點撥解答本題時應把握以下三點：解答本題時應把握以下三點：(1)根據變壓器的匝數比可以確定原、副線圈的電壓根據變壓器的匝數比可以確定原、副線圈的電壓(2)根據輸出功率決定輸入功率，從而確定輸入電流根據輸出功率決定輸入功率，從而確定輸入電流(3)由輸入最大功率確定變阻器電阻及輸出功率由輸入最大功率確定變阻器電阻及輸出功率答案答案(1)保險絲不會熔斷保險絲不
6、會熔斷(2)電阻電阻R的阻值不能小于的阻值不能小于55 電功率不能大于電功率不能大于220 W1如圖所示為由一個原線圈如圖所示為由一個原線圈N1和兩個副線圈和兩個副線圈N2、N3組成的理想變壓器，組成的理想變壓器，已知已知N1 N2 N34 2 1，電阻，電阻R3 ， 副副線圈線圈N2接接2個個“6 V6 W”燈泡，副線圈燈泡，副線圈N3 接接4個個3 W的燈泡，所有燈泡均正常發(fā)光，的燈泡，所有燈泡均正常發(fā)光， 求電源的輸出功率求電源的輸出功率答案：答案：36 W理想變壓器動態(tài)分析問題理想變壓器動態(tài)分析問題3分析動態(tài)問題的思路程序可表示為分析動態(tài)問題的思路程序可表示為例例2如圖所示，理想變壓器
7、輸入端如圖所示，理想變壓器輸入端PQ接穩(wěn)接穩(wěn) 定的交流電源，通過單刀雙擲開關定的交流電源，通過單刀雙擲開關S可改變變壓可改變變壓 器原線圈匝數器原線圈匝數(圖中電壓表及電流表皆為理想電圖中電壓表及電流表皆為理想電 表表)，則下列說法中正確的是，則下列說法中正確的是()A當滑片當滑片c向向b端移動時，變壓器輸入功率變大端移動時，變壓器輸入功率變大B當滑片當滑片c向向a端移動時，電流表端移動時，電流表A1的示數將減小，電壓表的示數將減小，電壓表V的示數的示數不變不變C當滑片當滑片c向向b端移動時，電流表端移動時，電流表A2的示數將變大，電壓表的示數將變大，電壓表V的示數的示數也變大也變大D滑片滑片
8、c不動，將開關不動，將開關S由由1擲向擲向2時，三個電表時，三個電表A1、A2、V的示數都的示數都變大變大思路點撥思路點撥滑片滑片c移動改變負載電阻的大小，從而改變副線圈中的移動改變負載電阻的大小，從而改變副線圈中的電流、功率，改變原線圈中的電流開關電流、功率，改變原線圈中的電流開關S由由1擲向擲向2減少了原線圈的匝減少了原線圈的匝數，從而改變其他各物理量數，從而改變其他各物理量答案答案D2(2012年淮南模擬年淮南模擬)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關系，為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡將原線圈接到電壓有效值
9、不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表和理想交流電流表A1、A2，導線電阻不計，如圖所示，當開關導線電阻不計，如圖所示，當開關S閉合后閉合后()AA1示數變大，示數變大，A1與與A2示數的比值變小示數的比值變小BA1示數變大，示數變大，A1與與A2示數的比值變大示數的比值變大CV2示數變小，示數變小，V1與與V2示數的比值變大示數的比值變大DV2示數不變，示數不變，V1與與V2示數的比值不變示數的比值不變答案：答案：D 高壓輸電問題分析高壓輸電問題分析 1對高壓輸電問題，應按對高壓輸電問題，應按
10、“發(fā)電機發(fā)電機升壓變壓器升壓變壓器遠距離輸電線遠距離輸電線降壓變壓器降壓變壓器用電器用電器”的順序，或從的順序，或從“用電器用電器”倒推到倒推到“發(fā)電機發(fā)電機”一步一步進行分析一步一步進行分析2遠距離高壓輸電的幾個基本關系遠距離高壓輸電的幾個基本關系(如圖所示如圖所示)：例例3某學校有一臺應急備用發(fā)電機，內阻為某學校有一臺應急備用發(fā)電機，內阻為r1 ，升壓變壓器，升壓變壓器的匝數比為的匝數比為1 4，降壓變壓器的匝數比為，降壓變壓器的匝數比為4 1，輸電線的總電阻為，輸電線的總電阻為R4 ，全校，全校22個教室，每個教室用個教室，每個教室用“220 V,40 W”的燈泡的燈泡6盞，要求所有盞，
11、要求所有燈都正常發(fā)光，則燈都正常發(fā)光，則(1)輸電線上損耗的電功率多大？輸電線上損耗的電功率多大？(2)發(fā)電機的輸出功率多大？發(fā)電機的輸出功率多大？(3)發(fā)電機的電動勢多大？發(fā)電機的電動勢多大？思路點撥思路點撥解答本題時可按以下流程分析：解答本題時可按以下流程分析：答案答案(1)144 W(2)5 424 W(3)250 V3(2010年高考浙江卷年高考浙江卷)某水電站，用總電阻為某水電站，用總電阻為2.5 的輸電線輸電給的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是外的用戶，其輸出電功率是3106 kW，現(xiàn)用，現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則下列說法正電壓輸電，則下列說法正確的是確的是()A
12、輸電線上輸送的電流大小為輸電線上輸送的電流大小為2.0105 AB輸電線上由電阻造成的損失電壓為輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kVC若改用若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108 kWD輸電線上損失的功率為輸電線上損失的功率為PU2/r，U為輸電電壓，為輸電電壓，r為輸電線的電阻為輸電線的電阻答案：答案：B答案：答案：A2(2012年淮南模擬年淮南模擬)如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數n1800和和n2200的兩個線圈，上線圈兩端與的兩個線圈，上線圈兩端與u51sin 314t V的交流電源相連，將下線圈的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數可能是兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數可能是()A2.0 V B9.0 VC12.7 V D144.0 V答案：答案：A答案：答案：D 答案：答案：D
高考物理一輪復習要點提示 第10講 變壓器和電能的輸送課件
