2024年高考物理一轮复习第十四单元交变电流第2讲变压器电能的输送练习含解析新人教版.docxVIP

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第2讲变压器电能的输送

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志向变压器

(1)志向变压器的构造和原理

变压器由铁芯、原线圈、副线圈组成,如图所示。

当原线圈中通入交变电流时,由于互感作用,变压器原、副线圈中磁通量变更率相同,由法拉第电磁感应定律有E=nΔΦΔt,则E1E2=n1n2。由于志向变压器忽视铜损和铁损,则E=U,P1=P2

(2)志向变压器原、副线圈基本量的关系

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,即U1U2

电流关系

①只有一个副线圈时:I1I

②有多个副线圈时:由P入=P出得U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn或I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn

频率关系

f1=f2,变压器不变更沟通电的频率

(3)志向变压器的制约关系

①电压:原确定副。依据变压器的原理可知,输入电压U1确定输出电压U2,U2=n2n1U1。当U1不变时,不论负载电阻如何变更,U2

②电流:副确定原。输出电流I2确定输入电流I1。当负载电阻R增大时,I2减小,则I1相应减小;当负载电阻R减小时,I2增大,则I1相应增大。因此,在运用变压器时变压器副线圈不能短路。

③功率:副确定原。输出功率P2确定输入功率P1。志向变压器的输出功率与输入功率相等,即P2=P1。在输入电压U1肯定的状况下,当负载电阻R增大时,I2减小,则P2=I2U2减小,P1也将相应减小;当R减小时,I2增大,P2=I2U2增大,则P1也将增大。

1.1(2024江西检测)如图所示,志向变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,和均为志向电表,灯泡电阻RL=6Ω,A、B两端电压u1=122sin100πt(V)。下列说法正确的是()。

A.电流频率为100Hz

B.的示数为24V

C.的示数为0.5A

D.变压器输入功率为6W

【答案】D

1.2(2024荆州模拟)(多选)如图所示,志向变压器原线圈接有沟通电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光。要使灯泡变亮,可以实行的方法有()。

A.向下滑动P B.增大沟通电源的电压

C.增大沟通电源的频率 D.减小电容器C的电容

【答案】BC

1.3(2024海南联考)(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图,转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一志向变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,为沟通电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下推断正确的是()。

A.电压表的示数为5V

B.电压表的示数为52

C.实现点火的条件是n2n

D.实现点火的条件是n2n

【答案】BC

1.4(2024安徽检测)(多选)有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,C、D之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调整输出电压。图中为沟通电流表,为沟通电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C、D两端接正弦沟通电源,变压器可视为志向变压器,则下列说法正确的是()。

A.当R3不变,滑动触头P顺时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小

B.当R3不变,滑动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小

C.当P不动,滑动变阻器滑片向上滑动时,电流表读数变小,电压表读数变小

D.当P不动,滑动变阻器滑片向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数变小

【答案】AD

1.5(2024陕西模拟)(多选)如图甲所示,志向变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=10∶1,b是原线圈的中心抽头,S为单刀双掷开关,定值电阻R=10Ω。从某时刻起先,在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是()。

A.当S与a连接后,志向电流表的示数为2.2A

B.当S与a连接后,t=0.01s时志向电流表示数为零

C.当S由a拨到b后,原线圈的输入功率变为原来的4倍

D.当S由a拨到b后,副线圈输出电压的频率变为25Hz

【答案】AC

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远距离输电

(1)采纳高压输电的缘由

输电线上损耗的功率:ΔP=I线ΔU=I线2R线=P2U22R线。当输送的电功率

(2)远距离输电相关的问题

①输电电路图

②基本关系

电流关系:n1I1=n2I2,n3I3=n4I4,I2=I3。

电压关系:U1n1=U2n2,U3n3=U

功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P3+ΔP。

(3)电压损失ΔU

①电压损失:输电线路始端电压U2与输电线路末端电压U3的差值,ΔU=U2-U3=IR线(R线为输电线路电阻)。

②减小输电线路电压损失的两种方法

减小输电线路电阻:由R=