高三物理一轮复习 变压器 电能的传输教学一体案VIP免费

变压器电能的传输图10－2－11．构造和原理(如图10－2－1所示)(1)主要构造：由原线圈、副线圈和铁芯组成。(2)工作原理：电磁感应的互感现象。2．理想变压器不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产生的焦耳热)和漏磁的变压器，即它的输入功率和输出功率相等。3．基本关系式(1)功率关系：P入＝P出；(2)电压关系：只有一个副线圈时，＝；有多个副线圈时，＝＝…＝。(3)电流关系：只有一个副线圈时，＝。由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。4．几种常用的变压器(1)自耦变压器的原、副线圈共用一个线圈，如图10－2－2A、B所示。(2)电压互感器：属降压变压器，并联在电路中，用于测高电压，如图10－2－2C所示。(3)电流互感器：属于升压变压器，串联在电路中，用于测大电流，如图10－2－2D所示。图10－2－21．理想变压器原、副线圈基本量的关系基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率即P入＝P出[电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，公式：＝，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈，电流和匝数成反比即＝有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系：I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn频率关系原、副线圈中交流电的频率相等即f1＝f2制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定2．关于理想变压器的几点说明(1)变压器不能改变恒定的直流电压。(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。(3)理想变压器本身不消耗能量。(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。(5)当原线圈中串联电阻(或灯泡)时，U1为加在原线圈两端的电压，并不是电源的电压。3．理想变压器动态分析问题(1)匝数比不变的情况：图10－2－3①U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变。②当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化。③I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化。(2)负载电阻不变的情况：图10－2－4①U1不变，发生变化，故U2变化。②R不变，U2改变，故I2发生变化。③根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化。(3)分析动态问题的思路程序可表示为：U1＝U2I2―――――――――→I1――――→P1。1．(2013·新课标高考)如图10－2－5，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()图10－2－5A．U＝110V，I＝0.2AB．U＝110V，I＝0.05AC．U＝110V，I＝0.2AD．U＝110V，I＝0.2A解析：选A由变压原理＝可得U1＝110V，即电压表示数为110V。由P入＝P出，灯泡正常发光可得P入＝U1I1＝P出＝22W，I1＝A＝0.2A，故A正确。远距离输电1．输电导线上的能量损失主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为P损＝I2R线。2．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻。由电阻定律R＝ρ可知，在输电距离一定的情况下，为减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可增加导线的横截面积。(2)减小输电导线中的输电电流。由P＝UI可知，当输送功率一定时，提高输电的电压，可以减小输电电流。这两种方法中，适用于远距离输电的是减小输电电流，即利用高压输电。3．高压输电的原理由输送功率P＝UI，其中U为输电电压，I为输电电流，因而当输送功率一定时，可以提高输电电压，以减小输电电流，则线路上的功率损耗P损＝I2R可大幅度减小，这是行之有效的方法。(1)对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析。(2)远距离高压输电的几个基本关系(如图10－2－6所示)：图10－2－6①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3。②电压、电流关系：＝＝，＝＝U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线。③输电电流：I线＝＝＝＝。④输电线上损耗的功率：P损＝I线ΔU＝IR线...