基礎梳理自學導引一、變壓器原理1．構造和原理(如圖13－2－1所示)圖13－2－1(1)主要構造：由_______、________和__________組成．(2)工作原理：電磁感應的_____現象．2．理想變壓器的基本關系式(1)功率關系：P入＝P出．原線圈副線圈閉合鐵芯互感降壓升壓名師點撥：(1)變壓器不能改變直流電壓；(2)細線繞制的線圈為高壓線圈，粗線繞制的線圈為低壓線圈．二、遠距離輸電1．電路損失(1)功率損失：設輸電電流為I，輸電線的電阻為R，則功率損失為ΔP＝____.(2)電壓損失：ΔU＝___.I2RIR減小功率損失和電壓損失，都要求提高_________，減小輸電電流．2．降低損耗的兩個途徑(1)一個途徑是減小輸電線的_____．由電阻定律R＝ρ可知，在輸電距離一定的情況下，輸電電壓電阻為減小電阻，應當用__________的金屬材料制造輸電線．此外，還要盡可能增加導線的__________．(2)另一個途徑是減小輸電導線中的_____，由P＝IU可知，當輸送功率一定時，提高_____可以減小輸電電流電阻率小橫截面積電流電壓3．遠距離高壓輸電(如圖13－2－2所示)由于發電機本身的輸出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電時，在發電站內需用_____________升壓到幾百千伏后再向遠距離送電，到達用電區再用____________降到所需的電壓．升壓變壓器降壓變壓器圖13－2－2要點透析直擊高考一、理想變壓器及其原、副線圈基本量的關系理想變壓器(1)沒有能量損失(銅損、鐵損)(2)沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關系功率關系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率基本關系電壓關系原、副線圈的電壓比等于匝數比，與負載情況、副線圈個數的多少無關電流關系只有一個副線圈，電流和匝數成反比多個副線圈，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關系頻率關系原、副線圈中電流的頻率相等制約關系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數比決定功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定電流原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數比決定特別提醒：(1)理想變壓器的應用中要注意副線圈和原線圈功率相等這個特點,電流關系的推導應該以此為依據.(2)變壓器的以上關系都是根據口字型的變壓器推出的.如果變壓器不是“口”字型時，應根據變壓器的原理及各線圈中磁通量的關系推導出各物理量的關系.即時應用1．(2019·高考新課標全國卷)如圖13－2－3，一理想變壓器原副線圈的匝數比為1∶2，圖13－2－3副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表．現閉合開關，燈泡正常發光．若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數,則(

)二、理想變壓器動態分析問題1．匝數比不變的情況如圖13－2－4：圖13－2－42．負載電阻不變的情況如圖13－2－5：圖13－2－53．分析動態問題的程序可表示為即時應用2．(2019·高考天津卷)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L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導線電阻不計，如圖13－2－6所示．當開關S閉合后(

)圖13－2－6A．A1示數變大，A1與A2示數的比值不變B．A1示數變大，A1與A2示數的比值變大C．V2示數變小，V1與V2示數的比值變大D．V2示數不變，V1與V2示數的比值不變三、關于高壓輸電問題的分析1．對高壓輸電問題，應按“發電機→升壓變壓器→遠距離輸電線→降壓變壓器→用電器”這樣的順序，或從“用電器”倒推到“發電機”一步一步進行分析．2．高壓輸電既能減少功率損失，也能減少電壓損失，但在實際高壓輸電時,也并非輸電電壓越高越好，還需考慮各種因素，依照不同的情況選擇合適的輸電電壓．3．遠距離高壓輸電的幾個基本關系(以圖13－2－7為例)：圖13－2－7即時應用3．(2019·高考江蘇卷)在如圖13－2－8所示的遠距離輸電電路中，圖13－2－8升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變．隨著發電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有(

)A．升壓變壓器的輸出電壓增大B．降壓變壓器的輸出電壓增大C．輸電線上損耗的功率增大D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大解析：選CD.對升壓(或降壓)變壓器而言，由變壓器電壓比U1∶U2＝n1∶n2知，輸入電壓不變，匝數不變，輸出電壓不變，故A選項不正確；由P＝UI知，U不變,P增大,故I增大，使得輸電線上的電壓損耗ΔU＝I2R線增大，功率損耗ΔP＝IR線增大，所以降壓變壓器上的輸入電壓減小，輸出電壓減小，所以B不正確，C正確；題型探究講練互動(2019·溫州十校聯考)如圖13－2－9所示，一理想變壓器原線圈匝數為n1＝1000匝，副線圈匝數為n2＝200匝，題型1變壓器的工作原理例1圖13－2－9D．變壓器的輸入功率是16W由I2＝U2/R＝40/100A＝0.4A，得電流表A的示數為0.4A；由P1＝P2＝I2U2＝0.4×40W＝16W，故B、D正確．【答案】

BD【規律總結】對理想變壓器原、副線圈：(1)交流電頻率相等．(2)磁通量及磁通量變化率相等，每匝產生的電動勢相等．(2019·高考大綱全國卷Ⅱ)圖13－2－10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．題型2理想變壓器的動態分析例2圖13－2－10現令P從均勻密繞的副線圈最底端開始,沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈泡L兩端的電壓等于其額定電壓為止．用I1表示流過原線圈的電流，I2表示流過燈泡的電流，U2表示燈泡兩端的電壓，N2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值；電功率指平均值)．下列四個圖中，能夠正確反映相應物理量的變化趨勢的是(

)圖13－2－11【答案】

BC(2019·高考浙江卷)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，現用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是(

)題型3有關遠距離輸電的計算例3A．輸電線上輸送的電流大小為2.0×105AB．輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kVC．若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108kWD．輸電線上損失的功率為ΔP＝U2/r,U為輸電電壓，r