1、第第2讲变压器、电能的输送讲变压器、电能的输送【考纲解读】【考纲解读】1.理解变压器的原理，掌握理想变压器原、理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系及电流关系，并会进行有关计算；副线圈的功率关系、电压关系及电流关系，并会进行有关计算；2.能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析；能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析；3.会会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压考点O讲堂梳理自查互感互感 降压降压 升压升压 二、远距离输电 1电路损失(1)功率损失：设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为P_.(2)电压损
2、失：U_.减小功率损失和电压损失，都要求提高_，减小输电电流I2R IR 输电电压输电电压 电阻电阻 电阻率小电阻率小 横截面积横截面积 电流电流 电压电压 1对变压器原理的考查(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有()A交流电的频率B磁通量的变化率 C功率D交流电的峰值【答案】ABC【解析】理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B、C项正确；变压器的原理是互感现象，其作用是改变电压、不改变频率，A项正确，D项错误2对变压器基本关系式的考查某变压器原、副线圈匝数比为55 9，原线圈所接电源电压按如图规律变化，副线圈接有负载下列判断
3、正确的是()A输出电压的最大值为36 VB原、副线圈中电流之比为55 9C变压器输入、输出功率之比为55 9D交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz【答案】D 3对损失电压和损失功率的考查(多选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么()A输电线路上损失的电压与输送的电流成正比 B输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比【答案】AC考点1理想变压器原、副线圈的关系 2基本关系式中物理量之间的决定关系(1)电压决定关系：输入电压U1决定输出电压U2.(2)电流决定关系：输出电流I2
4、决定输入电流I1.(3)功率决定关系：输出功率P2决定输入功率P1.(4)频率关系：原、副线圈中电流的频率相同例1(多选)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1，n2.原线圈通过一理想电流表DA接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a，b端和c，d端的电压分别为Uab和Ucd，则()AUab Ucdn1 n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D将二极管短路，电流表的读数加倍 思路剖析：(1)副线圈两端的电压U2与cd两端的电压Ucd是否相等？为什
5、么？(2)当负载R变化时，原线圈中的电流和电压是否发生变化？为什么？【答案】BD【答案】CD 关于理想变压器的四点说明 1变压器不能改变直流电压 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均为有效值考点2理想变压器的动态分析例2(2017年石家庄联考)一台理想变压器，原线圈两端接在电压U不变的交流电源上，理想电流表接在原线圈电路中，理想电压表接在副线圈两端有四盏相同的灯泡L1，L2，L3和L4接在原、副线圈电路中，灯泡铭牌上标有(P0，U0)，电路如图所示开始时开关S闭合，四灯都正常发光，现在断开S，
6、则下列判断正确的是()AU4U0B电压表示数可能不变C灯L1变暗 D灯L4变亮 思路剖析：(1)S断开，负载电阻如何变化？(2)S断开，变压器的输入、输出功率如何变化？(3)S断开，变压器的输入电压如何变化？【答案】A【答案】BC1理清三个回路远距离输电电网间的基本结构，如图所示在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可应用闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系则是联系不同回路的桥梁考点3远距离输电 3掌握一个能量守恒定律 发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1，线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输
7、送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分，剩余的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗，所以其能量关系为P1P线损P用户 例3发电机的路端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级匝数之比为1 10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为10 1的降压变压器降压供给用户，求用户得到的电压和功率 思路剖析：(1)远距离输电的示意图是怎样的？(2)远距离输电过程中的电压关系、电流关系与功率关系是怎样的？【答案】219.6 V4.392104 W练3如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻
8、为3 的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)对整个送电过程，下列说法正确的是()A输电线上损失的功率为300 WB升压变压器的匝数比为1 100C输电线上的电流为100 AD降压变压器的输入电压为4 700 V【答案】A解决远距离输电问题应注意下列几点1画出输电电路图，标明相关物理量，这样能帮助理清物理量间的关系，以防出错2注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等3输电线长度等于距离的2倍4以变压器为界划分好各个回路，对各个回路独立运用欧姆定律、焦耳定
9、律和电功、电功率公式进行计算5抓住联系各回路之间的物理量，如变压器两侧的功率关系和两端电压、电流与匝数的关系热点题组一理想变压器原、副线圈的关系1(多选)(2017年邢台质检)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1 n211 3【答案】BD模拟精选 组合专练 【答案】C A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1 V B当单刀双掷开关与b连接且在0.01 s时，电流表示数为4.4 A C当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz D当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大【答案】BD 热点题组三远距离输电 4(多选)(2017年茂名质检)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器当开关S由2改接为1时，下列说法正确的是()A电压表读数变大B电流表读数变大 C电流表读数变小D输电线损失的功率减小【答案】AB
