人教版高考物理一轮总复习精品课件 第13章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器 第2讲 变压器 电能的输送 电磁振荡与电磁波.ppt

【例2】(2023·山东卷)某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1=250V,输出功率P=500kW。降压变压器的匝数比n3∶n4=50∶1,输电线总电阻R=62.5Ω,其余线路电阻不计,用户端电压U4=220V,功率P4=88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是()CA.发电机的输出电流为368AB.输电线上损失的功率为4.8kWC.输送给储能站的功率为408kWD.升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶44归纳总结1.自耦变压器的原、副线圈共用一个线圈,通过调节,可以升压,也可降压。2.对于有两个以上副线圈的理想变压器,电压与匝数始终成正比,而电流与匝数成反比的规律则不成立,但在任何情况下,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。变式训练1.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。电流互感器()A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流D2.如图所示,两种情况下灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡(灯泡电阻不变),匝数比为n1∶n2=3∶1,则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为()B本课结束2.负载电阻不变(如图乙所示)【典例3】(多选)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1,b是原线圈的中心抽头,图中各电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10Ω,其余电阻均不计。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交流电压,则下列说法正确的是()?A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为55VB.当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时,电流表示数为零C.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率增大D.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率为25HzAC解析:由题图乙可知,电压的最大值为311V,交变电流的周期为2×10-2s,所以交变电流的频率为50Hz,有效值为220V,根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压为55V,故A正确。当单刀双掷开关与a连接时,副线圈电压为55V,所以副线圈电流为5.5A,电流表示数为交变电流的有效值,不随时间的变化而变化,所以电流表的示数为5.5A,故B错误。当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的匝数变小,所以副线圈的输出电压要变大,电阻R上消耗的功率变大,原线圈的输入功率也要变大,故C正确。变压器不会改变交变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为50Hz,故D错误。思维点拨(1)单刀双掷开关由a拨向b,原线圈的输入电压不变,原、副线圈的匝数比发生变化,副线圈的输出电压发生变化。(2)理想变压器的输入功率等于输出功率。【典例4】如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()?A.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大B解析:当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,接入电路的阻值变大,变压器副线圈两端电压不变,副线圈中的电流减小,则R1消耗的功率及其两端电压均变小,故电压表的示数变大,选项A错误,B正确。当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,副线圈中的电流减小,则原线圈中的电流也减小,电流表A1示数变小,选项C错误。若闭合开关S,副线圈电路中总电阻减小,副线圈中的电流变大,R1两端电压变大,R2两端电压减小,电流表A2示数减小;原线圈中的电流也变大,电流表A1示数变大,选项D错误。规律总结分析理想变压器动态问题的方法思路(1)解决这类问题首先要分清变量和不变量,弄清“谁决定谁”,然后利用直流电路中动态分析方法即可。(2)对变压器的负载电路分析时,可以把变压器的副线圈看作是为用户供电的无阻电源,分析方法与直流电路的分析方法基本相同。(3)动态问题的一般流程如下。训练突破2.(2021·山东高三三模)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶3,原线圈接正弦式交变电流,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,已知滑动变阻器R2的最大阻值为定值电阻R1的10倍。在滑动变阻器的滑片从中点缓慢向上滑动的过程中,下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈中的电流之比始终为1∶3B.定值电阻R1消耗的功率逐渐增大C.滑动变阻器R2消耗的功率先增大后减小D.变压器副线圈两端的电压逐渐减小C能力形成点3远距离输电