交變電流傳感器第十一章第2講變壓器電能的輸送欄目導航01知識梳理查漏03配套訓練02題點

各個擊破知識梳理查漏11．構造如圖所示，變壓器由__________、__________和閉合鐵芯組成．理想變壓器知識一原線圈副線圈2．原理電流通過原線圈時在鐵芯中激發磁場，由于電流的________、________在不斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷變化．變化的磁場在副線圈中產生__________，所以盡管兩個線圈之間沒有導線相連，副線圈也能夠輸出電流．____________是變壓器工作的基礎．大小方向感應電動勢互感現象P入＝P出

U2I2＋…＋UnIn

I2n2＋I3n3＋…

4．幾種常見的變壓器(1)自耦變壓器：原、副線圈________________，如圖甲、乙所示．共用一個線圈(2)電壓互感器：屬于降壓變壓器，________在電路中，用于測高電壓，如圖丙所示．(3)電流互感器：屬于升壓變壓器，________在電路中，用于測大電流，如圖丁所示．并聯串聯【答案】B1．輸電過程(如圖所示)2．輸電導線上的能量損失：主要是由輸電線的電阻發熱產生的，表達式為Q＝________.遠距離輸電知識二I2Rt

IR

I2R

【答案】B題點各個擊破2命題點一理想變壓器基本關系的應用[自修掌握類]基本關系功率關系P入＝P出總電壓關系原、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時，電流和匝數成反比；有多個副線圈時，由輸入功率和總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和原副線圈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和原副線圈匝數比決定小惑易解關于理想變壓器的四點說明(1)變壓器不能改變直流電壓．(2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率．(3)理想變壓器本身不消耗能量．(4)理想變壓器基本關系中的U1、U2、I1、I2均為有效值．例1

(2021年廣東卷)某同學設計了一個充電裝置，如圖所示．假設永磁鐵的往復運動在螺線管中產生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數比為1∶60.下列說法正確的是 (

)A．交流電的頻率為10HzB．副線圈兩端電壓最大值為3VC．變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關D．充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率【答案】B1．如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數比為2∶1，原線圈一側接一輸出電壓恒為U1的正弦交流電源，電阻R1、R2、R3、R4的阻值相等．下列說法正確的是

(

)A．S斷開時，圖中電壓U1∶U2＝2∶1B．S斷開時，R1消耗的電功率等于R2的2倍C．S閉合后，R1、R3、R4消耗的電功率相同D．S閉合后，R1兩端電壓比S閉合前的更小【答案】C【答案】A3．(2020年北京卷)如圖所示，

理想變壓器原線圈接在u＝Umsin(ωt＋φ)的交流電源上，

副線圈接三個阻值相同的電阻R，不計電表內電阻影響．閉合開關S后

(

)A．電流表A2的示數減小B．電壓表V1的示數減小C．電壓表V2的示數不變D．電流表A1的示數不變【答案】A【解析】開關S閉合時，副線圈總的電阻減小，由于變壓器的匝數比和輸入的電壓都不變，所以輸出的電壓也不變，即V1示數不變，但因副線圈的總電阻減小，副線圈的總電流增大，所以原線圈的電流增大，故A1的示數變大，由于副線圈的電流增大，故串聯在副線圈的電阻R兩端的電壓也增大，而副線圈的總電壓不變，所以副線圈并聯部分的電壓減小，即V2的示數減小，電流表A2的示數減小．A正確，B、C、D錯誤．1．匝數比不變的情況(如圖所示)命題點二理想變壓器的動態分析[師生共研類]3．變壓器動態分析的思路流程例2

(2021年湖南卷)如圖，理想變壓器原、副線圈匝數比為n1∶n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0

的阻值相同．在滑動變阻器R的滑片P從a

端滑動到b

端的過程中，兩個燈泡始終發光且工作在額定電壓以內．下列說法正確的是

(

)A．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A1．(多選)(2021年河北卷)如圖，發電機的矩形線圈長為2L、寬為L，匝數為N，放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中．理想變壓器的原、副線圈匝數分別為n0、n1

和n2，兩個副線圈分別接有電阻R1

和R2.當發電機線圈以角速度ω

勻速轉動時，理想電流表讀數為I.不計線圈電阻．下列說法正確的是

(

)【答案】BC2．如圖所示，理想變壓器有兩組副線圈，其中n2＝36匝與標有“9V,9W”的燈相連，n3與“6V,12W”的電燈相連，且均能正常發光．交流輸入電壓U1＝220V．則n1與n3的匝數分別為 (

)A．880

24

B．660

27

C．880

27

D．660

24【答案】A3．(2020年山東卷)如圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數比n1∶n2＝22∶3，輸入端a、b所接電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示．燈泡L的電阻恒為15Ω，額定電壓為24V．定值電阻R1＝10Ω、R2＝5Ω，

滑動變阻器R的最大阻值為10Ω.為使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路的電阻應調節為

(

)

A．1Ω

B．5Ω

C．6Ω

D．8Ω【答案】A思維導悟1．變壓器動態問題的“制約”關系(1)電壓制約：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數比決定．(2)電流制約：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數比決定．(3)功率制約：原線圈的輸入功率P入由副線圈的輸出功率P出決定．(4)元件制約(由元件的特性制約負載電路)：負載回路中若存在二極管，則負載回路中通過的將不再是交流電，而是脈沖電流．2．變壓器動態問題分析思路1．遠距離輸電問題的“三二一”(1)理清三個回路(如圖所示)．在回路2中，U2＝ΔU＋U3，I2＝I線＝I3.命題點三遠距離輸電[師生共研類]2．三種電壓和三種電功率的區別例3

(多選)(2021年廣安名校期末)如圖所示，在遠距離輸電過程中，若保持原線圈的輸入功率不變，下列說法正確的是 (

)A．升高U1會減小輸電電流I2B．升高U1會增大線路的功率損耗C．升高U1會增大線路的電壓損耗D．升高U1會提高電能的利用率【答案】AD1．(多選)(2020年全國卷Ⅱ)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低．我國已成功掌握并實際應用了特高壓輸電技術．假設從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為ΔP，到達B處時電壓下降了ΔU.在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變為ΔP′，到達B處時電壓下降了ΔU′.不考慮其他因素的影響，則 (

)2．(多選)(2021年山東卷)輸電能耗演示電路如圖所示．左側變壓器原、副線圈匝數比為1∶3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電．連接兩理想變壓器的導線總電阻為r，負載R的阻值為10Ω.開關S接1時，右側變壓器原、副線圈匝數比為2∶1，R上的功率為10W；接2時，匝數比為1∶2，R上的功率為P.以下判斷正確的是 (

)A．r＝10Ω

B．r＝5ΩC．P＝45W

D．P＝22.5W【答案】BD3．如圖為遠距離輸電過程的示意圖．已知某個小型發電機的輸出功率