選修3-2 第十章 第2講

1、第2講 變壓器 電能的輸送 知識點知識點 1 1 理想變壓器理想變壓器 1.1.構造和原理構造和原理( (如圖所示如圖所示) ) (1)(1)主要構造：由主要構造：由_、_和和_組成。組成。 (2)(2)工作原理：電磁感應的工作原理：電磁感應的_現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 2 2理想變壓器的基本關系式理想變壓器的基本關系式 (1)(1)功率關系：功率關系：_。 (2)(2)電壓關系：電壓關系： 若若n n1 1nn2 2，為，為_變壓器；變壓器； 若若n n1 1n1 0001 000 D.D.實現(xiàn)點火的條件是實現(xiàn)點火的條件是 1 0005 0005 5 000，所以，所以 1 0001 000，C C對，

2、對，D D錯。錯。 5 2 2 1 n n 2 1 n n 2 1 n n 2 1 n n 【總結提升】【總結提升】基本量關系解題的兩點提醒基本量關系解題的兩點提醒 (1)(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，電流關系的推導是以其為依據(jù)的。特點，電流關系的推導是以其為依據(jù)的。 (2)(2)變壓器的以上關系都是根據(jù)變壓器的以上關系都是根據(jù)“口口”字型鐵芯的變壓器推出字型鐵芯的變壓器推出 的。如果變壓器不是的。如果變壓器不是“口口”字型鐵芯，應根據(jù)變壓器的原理及字型鐵芯，應根據(jù)變壓器的原理及 各線圈中磁通量的關系推導出各物

3、理量的關系。各線圈中磁通量的關系推導出各物理量的關系。 【變式訓練】【變式訓練】(2012(2012海南高考海南高考) )如圖，理想變壓器原、副線圈如圖，理想變壓器原、副線圈 匝數(shù)比為匝數(shù)比為201201，兩個標有，兩個標有“12 V12 V，6 W”6 W”的小燈泡并聯(lián)在副線的小燈泡并聯(lián)在副線 圈的兩端。當兩燈泡都正常工作時，原線圈電路中電壓表和電圈的兩端。當兩燈泡都正常工作時，原線圈電路中電壓表和電 流表流表( (可視為理想的可視為理想的) )的示數(shù)分別是的示數(shù)分別是( )( ) A.120 V,0.10 AA.120 V,0.10 A B.240 V,0.025 AB.240 V,0.0

4、25 A C.120 V,0.005 AC.120 V,0.005 A D.240 V,0.05 AD.240 V,0.05 A 【解析】【解析】選選D D。燈泡正常工作，副線圈電壓。燈泡正常工作，副線圈電壓U U2 2=12 V=12 V，副線圈電，副線圈電 流流I I2 2=2=2 A=1 A A=1 A，根據(jù)匝數(shù)比得原線圈電流，根據(jù)匝數(shù)比得原線圈電流I I1 1= I= I2 2=0.05 A=0.05 A， 原線圈電壓原線圈電壓U U1 1=20U=20U2 2=240 V=240 V，選項，選項D D正確，其他選項錯誤。正確，其他選項錯誤。 6 12 1 20 【變式備選】【變式備選

5、】如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為 15,15,原線圈兩端的交變電壓為原線圈兩端的交變電壓為u= sin100t(V)u= sin100t(V)。氖泡。氖泡 在兩端電壓達到在兩端電壓達到100 V100 V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有時開始發(fā)光，下列說法中正確的有( )( ) A.A.開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 Hz100 Hz B.B.開關接通后，電壓表的示數(shù)為開關接通后，電壓表的示數(shù)為100 V100 V C.C.開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D.D.開關斷開后，變壓器的輸出功

6、率不變開關斷開后，變壓器的輸出功率不變 20 2 【解析】【解析】選選A A、B B。由于副線圈電壓由原線圈決定，則不論負載。由于副線圈電壓由原線圈決定，則不論負載 如何變化，電壓表的讀數(shù)不變，始終為有效值如何變化，電壓表的讀數(shù)不變，始終為有效值100 V100 V，B B正確，正確， C C錯誤；交流電每個周期內(nèi)氖泡發(fā)光兩次，每秒發(fā)光錯誤；交流電每個周期內(nèi)氖泡發(fā)光兩次，每秒發(fā)光100100次，則次，則 氖泡發(fā)光頻率為氖泡發(fā)光頻率為100 Hz100 Hz，A A正確；開關斷開后，負載電阻增大、正確；開關斷開后，負載電阻增大、 電流減小，則變壓器的輸出功率減小，電流減小，則變壓器的輸出功率減小

7、，D D錯誤。錯誤。 考點考點 2 2 理想變壓器的動態(tài)分析理想變壓器的動態(tài)分析( (三年三年7 7考考) ) 解題技巧解題技巧 【考點解讀】【考點解讀】 常見的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變的常見的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變的 情況和負載電阻不變的情況。情況和負載電阻不變的情況。 1 1匝數(shù)比不變的情況匝數(shù)比不變的情況( (如圖所示如圖所示) ) (1)U(1)U1 1不變，根據(jù)不變，根據(jù) 輸入電壓輸入電壓U U1 1決定輸出電壓決定輸出電壓U U2 2，可以，可以 得出不論負載電阻得出不論負載電阻R R如何變化，如何變化，U U2 2不變。不變。 (2)

8、(2)當負載電阻發(fā)生變化時，當負載電阻發(fā)生變化時，I I2 2變化，根據(jù)輸出電流變化，根據(jù)輸出電流I I2 2決定輸入決定輸入 電流電流I I1 1，可以判斷，可以判斷I I1 1的變化。的變化。 (3)I(3)I2 2變化引起變化引起P P2 2變化，根據(jù)變化，根據(jù)P P1 1P P2 2，可以判斷，可以判斷P P1 1的變化。的變化。 11 22 Un Un ， 2 2負載電阻不變的情況負載電阻不變的情況( (如圖所示如圖所示) ) (1)U(1)U1 1不變，不變， 發(fā)生變化，發(fā)生變化，U U2 2變化。變化。 (2)R(2)R不變，不變，U U2 2變化，變化，I I2 2發(fā)生變化。發(fā)

9、生變化。 (3)(3)根據(jù)根據(jù)P P2 2 和和P P1 1P P2 2，可以判斷，可以判斷P P2 2變化時，變化時，P P1 1發(fā)生變化，發(fā)生變化， U U1 1不變時，不變時，I I1 1發(fā)生變化。發(fā)生變化。 2 2 U R 1 2 n n 【典例透析【典例透析2 2】(2013(2013杭州模擬杭州模擬) )如圖所示，理想變壓器原、如圖所示，理想變壓器原、 副線圈的匝數(shù)比為副線圈的匝數(shù)比為101101，b b是原線圈中心的抽頭，電壓表和電是原線圈中心的抽頭，電壓表和電 流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c c、d d兩端加上交變兩端加上交變 電

10、壓，其瞬時值表達式為電壓，其瞬時值表達式為u u1 1220 sin100t(V)220 sin100t(V)，則，則( )( ) 2 A A當單刀雙擲開關與當單刀雙擲開關與a a連接時，電壓表連接時，電壓表V V1 1的示數(shù)為的示數(shù)為22 V22 V B B當當t t s s時，電壓表時，電壓表V V0 0的讀數(shù)為的讀數(shù)為220 V220 V C C單刀雙擲開關與單刀雙擲開關與a a連接，當滑動變阻器滑片連接，當滑動變阻器滑片P P向上移動的過向上移動的過 程中，電壓表程中，電壓表V V1 1的示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小的示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小 D D當單刀雙擲開關由當單刀雙擲開關由a a扳

11、向扳向b b時，電壓表時，電壓表V V1 1和電流表的示數(shù)均和電流表的示數(shù)均 變小變小 1 600 【解題探究】【解題探究】(1)(1)請分析當開關接請分析當開關接a a時，滑片時，滑片P P上移，負載電阻如上移，負載電阻如 何變化？原、副線圈的電壓如何變化？何變化？原、副線圈的電壓如何變化？ 提示：提示：負載電阻變大。負載電阻變大。 原、副線圈電壓不變。原、副線圈電壓不變。 (2)(2)請分析當開關由請分析當開關由a a扳向扳向b b時，原、副線圈電壓的變化。時，原、副線圈電壓的變化。 提示：提示：原線圈電壓不變。原線圈電壓不變。 副線圈電壓變大。副線圈電壓變大。 【解析】【解析】選選B B

12、、C C。原線圈輸入電壓的有效值為。原線圈輸入電壓的有效值為220 V220 V，由電壓，由電壓 比比 及電表測得的有效值可知，當單刀雙擲開關與及電表測得的有效值可知，當單刀雙擲開關與a a連接連接 時，副線圈輸出電壓時，副線圈輸出電壓U U2 222 V22 V，而而U U2 2U UR0 R0 所以電壓表所以電壓表 V V1 1的示數(shù)小于的示數(shù)小于22 V22 V，A A錯；由瞬時值表達式可知當錯；由瞬時值表達式可知當t t s s 時，電壓瞬時值為時，電壓瞬時值為110 V110 V，而電壓表示數(shù)為有效值，則，而電壓表示數(shù)為有效值，則電壓電壓 表表V V0 0的讀數(shù)為的讀數(shù)為220 V2

13、20 V，B B對；單刀雙擲開關與對；單刀雙擲開關與a a連接，當滑動變連接，當滑動變 阻器滑片阻器滑片P P向上移動的過程中，向上移動的過程中，R R接入電路的阻值增大，而接入電路的阻值增大，而U U2 2不不 變，電流表示數(shù)減小，電壓表變，電流表示數(shù)減小，電壓表V V1 1示數(shù)增大，示數(shù)增大，C C對；當單刀雙擲對；當單刀雙擲 開關由開關由a a扳向扳向b b時，變壓器原線圈匝數(shù)減小，所以副線圈輸出電時，變壓器原線圈匝數(shù)減小，所以副線圈輸出電 壓增大，電壓表壓增大，電壓表V V1 1和電流表的示數(shù)均變大，和電流表的示數(shù)均變大，D D錯。錯。 2 11 22 Un Un V1 U ， 1 6

14、00 【總結提升】【總結提升】變壓器動態(tài)問題分析的思路流程變壓器動態(tài)問題分析的思路流程 2 11 2 121122 22 111 U Un I RPP I UI U Un 122 PI U 11 UUI IP 負載 決定決定決定 決定 。 【變式訓練】【變式訓練】(2012(2012福建高考福建高考) )如圖如圖, ,理想變壓器原線圈輸入理想變壓器原線圈輸入 電壓電壓u=Uu=Um msint,sint,副線圈電路中副線圈電路中R R0 0為定值電阻為定值電阻,R,R是滑動變阻是滑動變阻 器。器。V V1 1和和V V2 2是理想交流電壓表是理想交流電壓表, ,示數(shù)分別用示數(shù)分別用U U1 1

15、和和U U2 2表示表示;A;A1 1和和A A2 2 是理想交流電流表是理想交流電流表, ,示數(shù)分別用示數(shù)分別用I I1 1和和I I2 2表示。下列說法正確的表示。下列說法正確的 是是( )( ) A.IA.I1 1和和I I2 2表示電流的瞬時值表示電流的瞬時值 B.UB.U1 1和和U U2 2表示電壓的最大值表示電壓的最大值 C.C.滑片滑片P P向下滑動過程中向下滑動過程中,U,U2 2不變、不變、I I1 1變大變大 D.D.滑片滑片P P向下滑動過程中向下滑動過程中,U,U2 2變小、變小、I I1 1變小變小 【解析】【解析】選選C C。交流電壓表和交流電流表顯示的示數(shù)都為有

16、效。交流電壓表和交流電流表顯示的示數(shù)都為有效 值，值，A A、B B錯。由于輸入端電壓錯。由于輸入端電壓U U1 1和理想變壓器匝數(shù)比不變，所和理想變壓器匝數(shù)比不變，所 以以U U2 2不變。滑片不變?；琍 P向下滑動過程中，電阻變小，電流向下滑動過程中，電阻變小，電流I I2 2變大，輸變大，輸 出功率變大，則輸入功率變大，電流出功率變大，則輸入功率變大，電流I I1 1變大，變大，C C對、對、D D錯，故選錯，故選 C C。 考點考點 3 3 遠距離輸電問題的分析遠距離輸電問題的分析( (三年三年6 6考考) ) 解題技巧解題技巧 【考點解讀】【考點解讀】 1 1遠距離輸電的分析思路遠

17、距離輸電的分析思路 對高壓輸電問題，應按對高壓輸電問題，應按“發(fā)電機發(fā)電機升壓變壓器升壓變壓器遠距離輸電線遠距離輸電線 降壓變壓器降壓變壓器用電器用電器”或從或從“用電器用電器”倒推到倒推到“發(fā)電機發(fā)電機”的的 順序一步一步進行分析。順序一步一步進行分析。 (1)(1)功率關系：功率關系：P P1 1P P2 2，P P3 3P P4 4，P P2 2P P損 損 P P3 3。 (2)(2)電壓、電流關系：電壓、電流關系： U U2 2UUU U3 3，I I2 2I I3 3I I線 線。 。 331124 221443 UnUnII UnIUnI ， ， 2 2遠距離高壓輸電的幾個基本關

18、系遠距離高壓輸電的幾個基本關系( (以圖為例以圖為例) ) (3)(3)輸電電流：輸電電流： (4)(4)輸電線上損耗的電功率：輸電線上損耗的電功率： P P損 損 I I線 線U UI I線 線2 2R R線線 當輸送功率一定時，輸電電壓增大到原來的當輸送功率一定時，輸電電壓增大到原來的n n倍，輸電線上損倍，輸電線上損 耗的功率就減小到原來的耗的功率就減小到原來的 3232 23 PUUP I UUR 線 線 。 2 2 2 P () R U 線。 2 1 n 。 【典例透析【典例透析3 3】一臺發(fā)電機最大輸出功率為一臺發(fā)電機最大輸出功率為4 000 kW4 000 kW，電壓為，電壓為

19、4 000 V4 000 V，經(jīng)變壓器，經(jīng)變壓器T T1 1升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻為升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻為 R=1 kR=1 k。到目的地經(jīng)變壓器。到目的地經(jīng)變壓器T T2 2降壓，負載為多個正常發(fā)光的降壓，負載為多個正常發(fā)光的 燈泡燈泡(220 V 60 W)(220 V 60 W)。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸 出功率的出功率的10%10%，變壓器，變壓器T T1 1和和T T2 2的耗損可忽略，發(fā)電機處于滿負荷的耗損可忽略，發(fā)電機處于滿負荷 工作狀態(tài)，則工作狀態(tài)，則( )( ) A.TA.T1 1原、副線圈電流分別為原、副線

20、圈電流分別為10103 3 A A和和20 A20 A B.TB.T2 2原、副線圈電壓分別為原、副線圈電壓分別為1.81.810105 5 V V和和220 V220 V C.TC.T1 1和和T T2 2的變壓比分別為的變壓比分別為150150和和401401 D.D.有有6 610104 4盞燈泡盞燈泡(220 V 60 W)(220 V 60 W)正常發(fā)光正常發(fā)光 【解題探究】【解題探究】(1)(1)畫出遠距離輸電的模型圖，并在圖上標出各畫出遠距離輸電的模型圖，并在圖上標出各 個參量。個參量。 提示：提示： (2)(2)分析升壓變壓器和降壓變壓器的功率和電壓關系。分析升壓變壓器和降壓變

21、壓器的功率和電壓關系。 提示：提示：功率關系：功率關系：P P1 1=P=P損 損+P +P2 2。 電壓關系：電壓關系：U U2 2=U=U損 損+U +U3 3。 (3)(3)寫出變壓器原、副線圈的電壓比和電流比。寫出變壓器原、副線圈的電壓比和電流比。 提示：提示：電壓比：電壓比： 電流比：電流比： 3311 2244 UnUn UnUn ，。 3124 2143 IInn InIn ，。 T T1 1原線圈的電流為原線圈的電流為 輸電線路上損失的功率為輸電線路上損失的功率為P P損 損=I =I2 22 2R=10%PR=10%P1 1, ,所以所以 選項選項A A正確；正確； 3 3

22、1 1 1 P4 000 10 I A1 10 A, U4 000 1 2 10%P I R 3 3 4 000 100.1 A20 A 1 10 ， 【解析】【解析】選選A A、B B、D D。遠距離輸電的模型如圖所示。遠距離輸電的模型如圖所示。 T T1 1的原、副線圈匝數(shù)比為的原、副線圈匝數(shù)比為 T T1 1上副線圈的電壓上副線圈的電壓 為為U U2 2=50U=50U1 1=2=210105 5 V,T V,T2 2原線圈的電壓為原線圈的電壓為U U3 3=U=U2 2-I-I2 2R=2R=210105 5 V- V- 202010103 3 V=1.8 V=1.810105 5 V

23、, V,選項選項B B正確；正確；T T2 2上原、副線圈的變壓比上原、副線圈的變壓比 為為 選項選項C C錯誤；能正常發(fā)光的燈泡錯誤；能正常發(fā)光的燈泡 的盞數(shù)為：的盞數(shù)為： 選項選項D D正確。正確。 12 3 21 nI201 nI1050 ； 53 33 44 nU1.8 109 10 , nU22011 4 1 90%P N6 10 , 60 【總結提升】【總結提升】輸電線路功率損失的四種計算方法輸電線路功率損失的四種計算方法 (1)(1)輸送功率是指升壓變壓器輸出的功率，損失功率是指由于輸送功率是指升壓變壓器輸出的功率，損失功率是指由于 輸電線發(fā)熱而消耗的功率。兩者關系是輸電線發(fā)熱而

24、消耗的功率。兩者關系是P P損 損 P PP(PP(P為輸送功為輸送功 率，率，PP為用戶所得功率為用戶所得功率) )。 (2)(2)除了利用除了利用P P損 損 P PPP計算輸電線路上的功率損耗外，還可計算輸電線路上的功率損耗外，還可 用下列方法計算：用下列方法計算： P P損 損 I I線 線2 2R R線線， ，I I線 線為輸電線路上的電流， 為輸電線路上的電流，R R線 線為線路電阻。 為線路電阻。 P P損 損 UU為輸電線路上損失的電壓，為輸電線路上損失的電壓，R R線 線為線路電阻。 為線路電阻。 2 U R 線 ， P P損 損 UIUI線 線， ，UU為輸電線路上損失的電

25、壓，為輸電線路上損失的電壓，I I線 線為線路上的 為線路上的 電流。電流。 在遠距離輸電問題中，計算線路功率損耗時應用在遠距離輸電問題中，計算線路功率損耗時應用P P損 損 I I線 線2 2R R線線， ， 其原因是其原因是I I線 線可以由公式 可以由公式P P輸出 輸出 I I線 線U U輸出輸出求出，而 求出，而P P損 損 UIUI線 線和 和 則不常用，其原因是在一般情況下，則不常用，其原因是在一般情況下，UU不易求出，不易求出， 且易將且易將UU和和U U輸出 輸出相混而造成錯誤。 相混而造成錯誤。 2 U P R 損 線 【變式訓練】【變式訓練】(2013(2013南京模擬南

26、京模擬) )某小型水電站的電能輸送示意某小型水電站的電能輸送示意 圖如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓為圖如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓為200 V200 V，輸電線總電阻為，輸電線總電阻為r r， 升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n n1 1、n n2 2，輸入、輸出電壓分別，輸入、輸出電壓分別 為為U U1 1、U U2 2，輸出功率為，輸出功率為P;P;降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n n3 3、 n n4 4，輸入、輸出電壓分別為，輸入、輸出電壓分別為U U3 3、U U4 4，輸入功率為，輸入功率為P(P(變壓器均變壓器均 為理想變壓器為理想變壓

27、器) )。若額定電壓為。若額定電壓為220 V220 V的用電器正常工作，則的用電器正常工作，則 ( )( ) A.UA.U2 2=U=U3 3 B.P=P B.P=P C. D.C. D. 【解析】【解析】選選C C。根據(jù)變壓器工作原理可知。根據(jù)變壓器工作原理可知 由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于 降壓變壓器的輸入電壓，有降壓變壓器的輸入電壓，有U U2 2UU3 3，所以，所以 故故A A、D D錯錯 誤，誤，C C正確；升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功正確；升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功 率加上

28、輸電線損失功率，故率加上輸電線損失功率，故B B錯誤。錯誤。 32 14 nn nn 32 14 nn nn 1 22 n200 , nU 33 4 nU , n220 32 14 nn nn ， 【典例透析】【典例透析】如圖所示，接如圖所示，接 于理想變壓器中的四個規(guī)格于理想變壓器中的四個規(guī)格 相同的燈泡都正常發(fā)光，那相同的燈泡都正常發(fā)光，那 么，理想變壓器的匝數(shù)比么，理想變壓器的匝數(shù)比 n n1 1nn2 2nn3 3為多少？為多少？ 【備選例題】【備選例題】 考查內(nèi)容考查內(nèi)容多線圈變壓器問題多線圈變壓器問題 【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】燈泡正常發(fā)光，燈泡正常發(fā)光， 可得可得U UA A=U=

29、UB B=U=UC C=U=UD D, ,所以所以U U2 2=2U=2U3 3。 由變壓器的電壓比公式由變壓器的電壓比公式 所以所以n n2 2=2n=2n3 3。 同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等，同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等， 即即P PA A=P=PB B=P=PC C=P=PD D。 由由P=IP=I2 2R R，得，得I IA A=I=IB B=I=IC C=I=ID D， 322 333 2UnU2 , nUU1 即即I I1 1=I=I2 2=I=I3 3。 由由U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2+U+U3 3I I3 3得得n n1 1I I1 1=n=n2 2I

30、 I2 2+n+n3 3I I3 3， 即即n n1 1=n=n2 2+n+n3 3=2n=2n3 3+n+n3 3=3n=3n3 3, , 所以所以n n1 1nn2 2nn3 3=321=321。 答案：答案：321321 自耦變壓器問題自耦變壓器問題 【典例】【典例】(10(10分分) )自耦變壓器自耦變壓器 鐵芯上只繞有一個線圈 鐵芯上只繞有一個線圈, ,原、副線原、副線 圈都只取該線圈的某部分。一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圈都只取該線圈的某部分。一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如 圖所示圖所示, ,其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 90

31、01 900匝匝, , 原線圈為原線圈為1 1001 100匝匝, ,接在有效值為接在有效值為220 V220 V的交流電源上。當?shù)慕涣麟娫瓷?。?變壓器輸出電壓調(diào)至最大時 變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負載，負載 R R上的功率為 上的功率為2.0 kW2.0 kW。設。設 此時原線圈中電流有效值為此時原線圈中電流有效值為I I1 1, ,負載兩端電壓的有效值為負載兩端電壓的有效值為U U2 2, ,且且 變壓器是理想的 變壓器是理想的, ,則則U U2 2和和I I1 1分別約為多少？分別約為多少？ 關鍵信息關鍵信息信息挖掘信息挖掘 題題 干干 鐵芯上只繞有一鐵芯上只繞有一 個線圈個線圈 原副

32、線圈的磁通量時刻相同，變原副線圈的磁通量時刻相同，變 化率相同，和普通變壓器的原理化率相同，和普通變壓器的原理 相同，基本量的關系相同相同，基本量的關系相同 變壓器輸出電壓變壓器輸出電壓 調(diào)至最大時調(diào)至最大時 副線圈為最大匝數(shù)副線圈為最大匝數(shù)1 9001 900匝時，輸匝時，輸 出電壓最大出電壓最大 R R上的功率為上的功率為 2.0 kW2.0 kW 原副線圈的功率相同，注意單位原副線圈的功率相同，注意單位 換算換算 變壓器是理想的變壓器是理想的 利用理想變壓器的基本關系和制利用理想變壓器的基本關系和制 約關系求解約關系求解 【審題【審題抓住信息，快速推斷】抓住信息，快速推斷】 由理想變壓器

33、原、副線圈中電壓得由理想變壓器原、副線圈中電壓得: : (2 (2分分) ) 電流關系可得電流關系可得: : (2 (2分分) ) 功率關系可得功率關系可得: : U U1 1I I1 1=P=P2 2, (2, (2分分) ) 11 22 Un , Un 12 21 In , In 【答題【答題規(guī)范解題，步步得分】規(guī)范解題，步步得分】 所以當變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，副線圈的匝數(shù)也最大所以當變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，副線圈的匝數(shù)也最大 n n2 2=1 900=1 900匝，負載匝，負載R R上的功率也最大為上的功率也最大為2.0 kW,2.0 kW, 則則 (2(2分分) ) (2 (2分

34、分) ) 答案答案: :380 V 9.1 A380 V 9.1 A 2 21 1 n1 900 UU220 V380 V, n1 100 3 2 1 1 P2.0 10 I A9.1 A U220 【雙基題組】【雙基題組】 1.(20131.(2013渝北模擬渝北模擬) )如圖所示，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)如圖所示，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù) 比為比為1212；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V220V， 額定功率為額定功率為22 W22 W；原線圈電路中接有理想電壓表和理想電流表。；原線圈電路中接有理想電壓表和理想電流表。 現(xiàn)閉合開關，

35、燈泡正常發(fā)光。若用現(xiàn)閉合開關，燈泡正常發(fā)光。若用U U和和I I分別表示此時電壓表和分別表示此時電壓表和 電流表的讀數(shù)，則電流表的讀數(shù)，則( )( ) A AU U110 V110 V，I I0.2 A0.2 A B BU U110 V110 V，I I0.05 A0.05 A C CU U110 V110 V，I I0.2 A0.2 A D DU U110 V110 V，I I0.2 A0.2 A 【解析】【解析】選選A A。由變壓原理。由變壓原理 可得可得U U1 1110 V110 V，即電壓表，即電壓表 示數(shù)為示數(shù)為110 V110 V。由。由P P入 入 P P出 出，燈泡正常發(fā)光可

36、得 ，燈泡正常發(fā)光可得P P入 入 U U1 1I I1 1P P出 出 22 W22 W，I I1 1 0.2 A0.2 A，故，故A A正確。正確。 22 2 11 22 nU nU 22 A 110 2.(20132.(2013深圳模擬深圳模擬) )中國已投產(chǎn)運行的中國已投產(chǎn)運行的1 000 kV1 000 kV特高壓輸電是特高壓輸電是 目前世界上電壓最高的輸電工程。假設甲、乙兩地原來用目前世界上電壓最高的輸電工程。假設甲、乙兩地原來用500kV500kV 的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P P。在保持輸送電功率。在保持輸送電功率 和輸電線電阻都不

37、變的條件下，現(xiàn)改用和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1 000 kV1 000 kV特高壓輸電，特高壓輸電， 若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)槿舨豢紤]其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?( )( ) A. B. CA. B. C2P D2P D4P4P P 4 P 2 【解析】【解析】選選A A。設輸送功率為。設輸送功率為PP，輸送電流為，輸送電流為I I，輸送電壓為，輸送電壓為 U U，則，則PPUIUI， P PI I2 2R R。輸送電壓升為原來的。輸送電壓升為原來的2 2倍，則倍，則 輸送電流降為原來的一半，輸電線上損耗的功率降為原來的輸送電流降為原來的一

38、半，輸電線上損耗的功率降為原來的 故選故選A A。 P I U ， 1 4， 【高考題組】【高考題組】 3.(20123.(2012重慶高考重慶高考) )如圖所示，理想變壓器的原線圈接入如圖所示，理想變壓器的原線圈接入u=u= 11 000 sin100t(V)11 000 sin100t(V)的交變電壓，副線圈通過電阻的交變電壓，副線圈通過電阻r=6 r=6 的導線對的導線對“220 V 880 W”220 V 880 W”的電器的電器R RL L供電，該電器正常工作。供電，該電器正常工作。 由此可知由此可知( )( ) 2 A.A.原、副線圈的匝數(shù)比為原、副線圈的匝數(shù)比為501501 B.

39、B.交變電壓的頻率為交變電壓的頻率為100 Hz100 Hz C.C.副線圈中電流的有效值為副線圈中電流的有效值為4 A4 A D.D.變壓器的輸入功率為變壓器的輸入功率為880 W880 W 【解析】【解析】選選C C。因為用電器正常工作，可知電器。因為用電器正常工作，可知電器R RL L上的電壓是上的電壓是 220 V220 V，電流，電流4 A4 A，C C正確；副線圈電壓正確；副線圈電壓244 V244 V，所以原副線圈匝，所以原副線圈匝 數(shù)比數(shù)比 A A錯誤；變壓器不改變交變電流的頻率，原線錯誤；變壓器不改變交變電流的頻率，原線 圈電壓頻率圈電壓頻率50 Hz50 Hz，副線圈電壓頻

40、率還是，副線圈電壓頻率還是50 Hz50 Hz，B B錯誤錯誤; ;變壓器變壓器 輸入功率等于輸出功率，輸出功率大于輸入功率等于輸出功率，輸出功率大于880 W880 W，所以輸入功率，所以輸入功率 也大于也大于880 W880 W，D D錯誤。錯誤。 11 00045 2441 ， 4.(20114.(2011福建高考福建高考) )圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比 n n1 1nn2 2=51=51，電阻，電阻R=20 R=20 ，L L1 1、L L2 2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，為規(guī)格相同的兩只小燈泡， S S1 1為單刀雙擲開關。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓為單刀雙擲開關。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u u隨時