2011年高中物理二轮总复习教案：变压器、远距离输电

高考资源网 命点2 变压器、远距离输电 本类考题解答锦囊 解答“变压器、远距离输电”一类试题，应了解以下几点： 1．理想变压器的分析与计算问题：最主要的是从电磁感应角度和能的转化角度深刻理解变压器的工作原理．要清楚理想变压器不计能量损失，输入功率等于输出功率，这是进行有关变压器分析与计算的理论依据．在解决有关问题时，要区分哪些是变量、哪些是不变量，以及各量的决定因素是什么?通常初、次级回路的电流I1、I2随负载电阻的变化而变化，原线圈的端电压U1是不变的，其值由发电机决定，与原、副线圈的匝数，n1、n2无关；副线圈的端电压U2由原线圈的端电压U1和原、副线圈的匝数比共同决定． 2.关于运距离输电问题，解决上有一今较显著纳特点，就是做示意图可使一些物理量和物理过程一目了然，避免众多条件与公式的混淆使用；要注意区分输电电压U、导线上损失的电压△U、用电器两端的电压U'三者的意义，计算导线上损失功率的办法是：先由输电功率和输电电压计算电流I=P／U，再用公式P=I2R计算． Ⅰ 高考最新热门题 1 (典型例题)如图26—2—1所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的电压上，向额定电压为1.80×104 V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接人熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断． (1)熔丝的熔断电流是多大? (2)当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大? 命题目的与解题技巧：关于变压器的计算问题．关键是电压、电流和电功率的关系问题． [解析] (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、 I2．根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I1U1=I2U2，当I2=12 mA时，I1即为熔断电流．代入数据，得I1=0.98A (2)设副线圈中电流为I'2=10 mA时，变压器的输入功率为P1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P1=I'2U2代入数据，得P1=180W． 说明：熔断电流的电流值为交流电的有效值，而非瞬时值． [] (1)I1=0.98A (2)P1=180W． 2 (典型例题)一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40：1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率分别是 A．5 A，250 V，50 kW B．5 A，10 V，50 kW C．200 A，250 V，50 kW D．200 A，10 kV，2×103 kW 3 (典型例题)电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(有关感应电动热大小的规律)、安培定律(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律．为远距离输电系统(为了简单，设用户的电器是电动机)，下列选项中正确的是 A.发电机能发电的主要原理是库仑定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 B．发电机能发电的主要原理是安培定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律 C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律；变压器能变压的主要原理是库仑定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 D．发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律；变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律 4 (典型例题)远距离输电线路的示意图如图26—2—4所示，若发电机的输出的电压不变，则下列叙述中正确的是 A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 C.当用P用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 Ⅱ 题点经典类型题 1 (典型例题)如图26—2—3所示，变压器初级输入电压恒定，在下列措施中能使电流示数变大的是 A.将K1从2拨向1 B．将K2从4拨向3 C.将K3从断开改为闭 D．将变阻器R的滑动头上移 命题目的与解题技巧：理想变压器电流、电压之间的决定关系问题．解题时要注意变压器的电流一定是副线圈的决定原线圈的，所以要求原线圈电流应去求副线圈电流． [解析] 欲使电流表示数增大，即输入功率增大，可增大输出功率，K1从2拨向1，原线圈匝数减少，副线圈输出电压增大，输出功率增大；K2从4拨向3，输出电压因副线圈匝数减少而减小，输出功率会减小；将K3改为闭合，负载电阻变小，负载加大，输出功率增大；滑动变阻器的滑动头上移，电阻增大，输出功率减小． [答案] AC 2 (典型例题)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1>n2，则 A．U1>U2，P1U2 D．P1>P2，I1