2013版物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案10.2變壓器、電能的輸送選修

2

【考綱全景透變壓器的構(gòu)造：如圖2所示，變壓器是由 線圈 圖 功率 ；有多個(gè)副線圈時(shí)， 電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，＝. 由P入＝P出及P＝UI推出有多個(gè)副線圈時(shí) 【答案】1.閉合鐵芯兩個(gè)線圈(1)初級(2)負(fù)載次級2.大小方向感應(yīng)電動勢互感現(xiàn)象 能量損失輸入輸出4.(1)P入＝P (2)

＝…根據(jù)P損 減小輸電導(dǎo)線中的電流在輸送功率一定的情況下根據(jù)P＝UI要減小電流必須提 損 損1遠(yuǎn)距離輸電中的功率關(guān)系：P輸

，可知P線【答案】線

(2)輸電電壓U

線P損＋P用線【熱點(diǎn)難點(diǎn)全考點(diǎn)一基[:]關(guān)[::學(xué)關(guān)系[來P入＝PZ#X#X#K][來源:學(xué)|科|網(wǎng)]系[::]副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決【典例1】如圖所示，理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為n1，次級線圈的匝數(shù)為n2，初級線圈的兩端a、b正弦交流電源，電壓表V的示數(shù)為220V，負(fù)載電阻R＝44Ω，電流表1的示數(shù)為0.20 中正確的是( 2∶1B．5∶1C．電流表2D．電流表2解析由題意可求得初級線圈的功率，利用理想變壓器初、次級線圈中的功率相等可求得次級線圈中的電V的示數(shù)和電流表12P1＝U1I1，P1＝P2＝I2R，所以電流表22答案考點(diǎn)二 U1不變，根據(jù)＝U1U2 論負(fù)載電阻R如何變化，U2I1I1發(fā)生變化．I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變U1U2R不變，U2變化，故I2發(fā)生變22根據(jù)P2＝R，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1＝P2，故P1＝U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化穩(wěn)定的交流電源上；右側(cè)串聯(lián)燈泡L和滑動變阻器R，R上并聯(lián)一只理想電壓表V2.下列說法中正 ．若F不動，滑片P向下滑動時(shí)，V1示數(shù)變大，V2示數(shù)變B．若F不動，滑片P向下滑動時(shí)，燈泡消耗的功率變C．若P不動，滑片F(xiàn)向下移動時(shí)，V1、V2的示數(shù)均變D．若P不動，滑片F(xiàn)向下移動時(shí)，燈泡消耗的功率變解析若FP向下滑動時(shí)，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，則副線圈回路中總電阻變大，則回路中電流減小，燈泡兩端電壓減小，功率變小，滑動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，則錯誤、B正確；若P不動，滑片F(xiàn)向下移動時(shí)，根據(jù)理想變壓器特點(diǎn)可知原線圈兩端電壓不變，副線圈兩端電壓減小，則副線圈回路中電流變小，燈泡L消耗的功率減小，電壓表V2的示數(shù)減小，C、D答案考點(diǎn)三功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P損

電壓、電流關(guān)系：＝

，＝＝，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I

輸電電流：I線＝＝ R損輸電線上損耗的電功率：P損

線線線線

P2線)線)1當(dāng)輸送功率一定時(shí)，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的【典例3(2012U1線總電阻為PU2()．P輸電線上損耗的功率減少，則發(fā)電廠輸出的總功率減少，故可提高輸電的效率，D答案【高考零距離【2012年15．M2[2012·重慶卷]如圖所示，理想變壓器的原線圈接u＝110002sin100πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6Ω的導(dǎo)線對“220V/880W”的電器RL供電，該電器正常工作．由此可知( B．100D．88015．C11000V220V， 100PU

880W，880W，D [2012·卷]通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1和分別為 PR

P . kU

PRC.

D.P2R，kU

P

，所以線路損耗的電功率P＝P2R，故線路損耗的電功

1的匝數(shù)比提高到nk，輸電線路損耗的電功率將變?yōu)樵瓉韓

18．M2[212·山東卷]1nV圈電壓瞬時(shí)值大于5000V，就會和金板間電火花而點(diǎn)燃體．以判正確的是() 圖552 2C．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是D．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是 2 V，故B正確．如果副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V，2

＝＞1000，C1100匝，接在有效220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW.()．380V和5.3 B．380V和9.1C．240V和5.3 D．240V和9.117．B1900

即P1＝P2，由P1＝U1I1得I1＝9.1，B正確L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場，下列說法正確的有()5．家庭電路正常工作時(shí)，L2中的磁通量為零C．K7．BD[解析]由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時(shí)，火線和零線的電流大小相線和零線的電流仍然大小相等，方向相反，L2中的磁通量不變，B火線發(fā)生觸電時(shí)，火線的電流突然變大，即L1中的磁場發(fā)生變化，導(dǎo)致L2中的磁通量變化，L2中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁鐵將開關(guān)KD【20112010年·1.（2011理綜·T19）圖（a）左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R55，、為·V.電流表的示數(shù)為2B.原、副線圈匝數(shù)比為C.電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D.原線圈變電壓的頻率為

IR

110A2

規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如S11、S2L2正常發(fā)光。下列說法正確的是

sin(5022D.S12，R0.02s，因此輸入電壓的表達(dá)式u

2sin(100t)V,S2，L1、U U入P

U

n2R0.8WUI．U=110V,B.U=110V,I=0.05C.U=1102V,D.U=1102V,I=0.22PU

=0.1，再根據(jù)=

，得U1=110V，I1=0.2，故B、C、4.（2011·山東高考·T20）220V，變電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖。保持輸入電壓u1P正確的是（ 、uB、u

【詳解】由圖像可知，正弦式交變電壓的最大值為1902V0.02S,B

Du=51sin314tV. B.C. D.22

U1m

想變壓器：U

6（2011·海南物理·T11）如圖：理想變壓器原線圈與-10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a 【答案】10

IU2

n1

U110VU2

3V，

根據(jù) U 32I2n1 n2，所以2

n1I

，

I

1頭。原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖象13-2圖所示。若只在ce間接Rce=400Ω的電阻，或deRde=225Ω80W。1請寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值Uabcedende（1）uab400sin

(2)0.28200 ，電壓瞬時(shí)值 2UUm2212

I

U1

uab

uabude(2abn1

nce，

ce

nce由題意有： Rde，聯(lián)立可得： 8（2010·卷2）19.圖中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連：P為滑動頭。現(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定I1I2表示流過燈泡的電流，U2N2U2n

，得

，C阻增大，描繪的伏安特曲線為B。燈泡的功率先增大的快（電阻?。┖笤龃蟮穆娮璐螅珼錯誤。原線L1、L2V1、V2和理想交流電流表1，2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后.1示數(shù)變大，1與2示數(shù)的比值不B.1示數(shù)變大，1與2示數(shù)的比值變CV2示數(shù)變小，V1與V2D.V2示數(shù)不變，V1V2示數(shù)的比值不變10（2010·重慶卷）17.輸入電壓為220V，輸出電壓為36V的變壓器副線圓燒壞，為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如題17圖所示，然后將原線圈接到220V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為1V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線、 BC D220、【答案】 得

n3U1

52201

nn1U22

1100 180，BB.I

U，U

IR,

U

P變大，I

U3變小，B

P( P

,P

損變大，CDP損

(P)2R

P變大，所以比值變大，D CD。本題考查電能的輸送，通?？疾殡妷旱淖兓鹌渌兓?，本題考查考查功率的變化引1000kV PUI500kv1000kvP

可知電路中損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?4用高壓輸電減小能耗的知識點(diǎn)，具有實(shí)際意義。13（2010·山東卷）19．一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭50HzC．P向右移動時(shí)，原、副線圈的電流比減.周期T2102s

50Hz，正確2B.3102

22022V，BC.根據(jù)UIUII1U2n2，不變。C1 2

U2，P向右移動時(shí)，電阻變小，變壓器的輸出功率增加，DR14（2010·浙江卷）17.2.5500km.2B.C.5kV9D.輸電線上損失的功率為P＝U2/r，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻【考點(diǎn)提升訓(xùn)一、選擇題(89572分 .只增加原線圈的匝數(shù)n1B.n2C.RD.R交流電流表和理想交流電壓表.若將調(diào)壓端的滑動觸頭P向上移動，則( .V3.(2011·山東高考)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220V，變電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖.保持輸入電壓u1不變，當(dāng)滑動接頭P上下移動時(shí)可改變輸出電壓.某次檢測得到用戶電壓u2隨時(shí)間t變化 .u21902sin(50t)B.u2190D.220VP10∶1，R1=20Ω，R2=30Ω，C為電容器. .0.02B.原線圈輸入電壓的最大值為C.R26.67如圖所示，T為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線ab和cd的電阻不可忽略，其余輸電線電阻可不計(jì)，則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)( .交流電壓表V2和V3B.V3C.交流電流表1、2和3的示數(shù)一定變D.只有1的示數(shù)變6.(2012·中山模擬)如圖所示，L1L2是輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器.1000∶1,100∶1為220V，電流表示數(shù)為10，則輸電線的輸送功率為 .2.2×103 B.2.2×10-2C.2.2×108 D.2.2×1047.n1n2，初級線圈的兩端a、b電源，電壓表V的示數(shù)為220V,負(fù)載電阻R=44Ω，電流表1的示數(shù)為0.20.下列判斷中正確的是 .2∶1B.5∶1C.電流表2的示數(shù)為1.0D.電流表2的示數(shù)為0.48.某水電站，用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶，其輸出電功率是3×106kW.現(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是( C.5kV9×108二、計(jì)算題(228分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位9.(12分)1210U1=220V的交流電源上，變壓器有兩個(gè)次級線圈351925匝.如果不計(jì)變壓器自身的能量損耗，當(dāng)變壓器工作時(shí)，線圈Ⅱ的電流是0.3時(shí)，初級線圈的電流I1=0.114.求線圈Ⅲ中電流和輸出電壓(電流的計(jì)算3位有效數(shù)字).10.(2012·東莞模擬)(16分)在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失.有一個(gè)小型發(fā)電站，P=500kW,U=5kV的電壓輸電時(shí)，測得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度4800kW·h.求：輸電效率η和輸電線的總電阻C.

U1n1增大時(shí)，U2減小，當(dāng)減小n2時(shí)，U2U2UP入P出2知 、B、D均錯誤，C正確R

U1“副線圈”兩端電壓增大，臺燈的功率變大，、B正確；由于理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，且輸入電壓不變，故電流表示數(shù)變大，C錯誤、D正確.2【解析】選B、D.由圖象可知，正弦式交變電壓的最大值為 V，其周期為0.02s,可得其表達(dá)式2u2190

，Bu1、n2n1u2u1n

n1減小，故應(yīng)將PD(U2U1n1可知，原線圈電壓的最大值U1=200V,B錯.R1和R2并聯(lián)，P 6.67W,故C正確；2 因電容器接交流電有充放電電流，故D【解析】選B.U不變，故V2S流I2增大，2示數(shù)增大，由P入=P出,即I1U1=I2U2可知1示數(shù)增大，因?yàn)閍b和cd導(dǎo)線的電阻不可忽略，V3改測R2兩端電壓，故V3示數(shù)變小.R1兩端電壓減小，故流過R1處的電流I3變小，3示數(shù)變小，故B正確.(1)匝數(shù)比不變，原、副線圈的電壓U1、U2不變，電流I1、I2，功率P1、P2隨負(fù)載電阻的變化而變化.(2U1U2I1、I2，功率P1、P2隨匝數(shù)比的【變式備選】(2012·海口模擬)如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶5,原線圈兩端的交變電壓為u202sin100tV.氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開始發(fā)光，下列說法中正確的有( 100B.100V100V，B，C100100Hz，正確；開關(guān)斷開后，負(fù)載電阻增大、電流減小，則變壓器的輸出功率減小，D錯誤.C.根據(jù)U1n1,n1I2得，U1=2.2×105V，I1=10