2021版高考物理教科版大一轮复习基础自查学案：11.2 变压器 电能的输送
展开温馨提示：
此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。
第2讲 变压器 电能的输送
必备知识
一、理想变压器
1.构造和原理:
(1)主要构造:由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。
(2)工作原理:电磁感应的互感现象。
2.理想变压器的基本关系式:
(1)功率关系:P入=P出。
(2)电压关系:=,若n1>n2,为降压变压器;
若n1<n2,为升压变压器。
(3)电流关系:只有一个副线圈时,=;
有多个副线圈时仍有P入=P出,据P=UI可推出,U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn。
3.几种常用的变压器:
(1)自耦变压器:
甲、丙:降压变压器 乙:升压变压器
(2)互感器:
电压互感器 电流互感器
互感现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在磁场中激发磁场,因为电流大小、方向不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。
二、远距离输电
1.输电过程(如图所示):
示意图结构:电厂升压变压器高压线路降压变压器→用户。
2.功率损失:
(1)ΔP=P-P′。
(2)ΔP=I2R=。
3.输送电流:
(1)I=。
(2)I=。
基础小题
1.判断下列题目的正误。
(1)变压器不但可以改变交流电压,也可以改变直流电压。 ( )
(2)变压器只能使交变电流的电压减小。 ( )
(3)高压输电的目的是增大输电电流。 ( )
(4)在输电电压一定时,输送的电功率越大,输送过程中损失的功率越小。
( )
(5)变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。 ( )
(6)高压输电可以减少输电线路上的电能损失,且输电线路上电压越高越好。
( )
提示:(1)×。因为直流电产生的磁场不能发生变化,副线圈中无法产生感应电流,所以变压器不能改变直流电压的大小。
(2)×。升压变压器可以将交变电流的电压升高,降压变压器可以将交变电流的电压减小。
(3)×。据I=可知,输送功率一定时,采用高压输电可以减小输电电流,从而减小功率损失。
(4)×。输送电流I=,P损=I2R,故P越大,P损越大。
(5)√。电网输送遵循“用多少送多少”的原则,说明I原由I副决定。
(6)×。考虑到高压输电的安全性和可靠性,远距离输电时并非电压越高越好。
2.(2019·江苏高考)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压 ( )
A.降低2 V B.增加2 V
C.降低200 V D.增加200 V
【解析】选D。由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即=,得:U2=U1,即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比,所以有:ΔU2=·ΔU1,当输入电压增加20 V时,输出电压增大200 V,故D正确。
3.一台交流发电机的输出电压表达式为u=1 000sin100πt(V),通过匝数之比为4∶1的理想降压变压器给若干盏“220 V,60 W”的灯泡供电,如图所示,输电线总电阻r=10 Ω,其他电阻不计,为了保证灯泡正常发光,接入电路的灯泡数量为 ( )
A.44 B.176 C.195 D.783
【解析】选B。每盏灯泡的电流强度为:I== A= A。设有n盏灯能够正常工作,则原线圈的电流强度为:I1=nI=n,原线圈两端电压为:U1=4UL=880 V,所以电阻r消耗的电压为:Ur=1 000 V-880 V=120 V,根据欧姆定律可得:Ur=nr,联立解得:n=176,故B正确,A、C、D错误。
4.如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1∶n2=3∶1,且分别接有阻值相同的电阻R1和R2,R1=R2=100 Ω,通过电阻R1的瞬时电流如图乙所示,则此时 ( )
A.用电压表测量交流电源电压约为424 V
B.断开开关K后,通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示
C.交流电源的功率162 W
D.R1和R2消耗的功率之比为1∶3
【解析】选A。通过R1的电流有效值为I1=A=A,由=,=得,通过R2的电流的有效值I2=A,副线圈两端的电压U2=I2R2=×100 V=90 V,原线圈两端电压U1=270 V,而U=U1+I1R1=300 V≈424 V,故A正确;断开开关K后,通过电阻R1的电流为0,故B错误;交流电源的功率P=UI1=180 W,故C错误;R1消耗的功率P1=R1=18 W,R2消耗的功率P2=R2=162 W,=,故D错误。
关闭Word文档返回原板块
