2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 變壓器和遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)學(xué)案

1、2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案 十一、交流電（2）變壓器和遠(yuǎn)距離輸電【目標(biāo)】1、了解變壓器的工作原理，掌握其變壓規(guī)律及功率關(guān)系；2、理解高壓輸電的原理；3、了解傳感器的原理及應(yīng)用。【導(dǎo)入】一、變壓器1理想變壓器各線圈兩端電壓與匝數(shù)成正比這不僅適用于副線圈只有一個(gè)的情況，而且適用于多個(gè)副線圈的情況這是因?yàn)槔硐胱儔浩鞯拇磐渴侨考性阼F芯內(nèi)的，因此穿過每組線圈的磁通量變化率相同，每組線圈中產(chǎn)生的電動勢和匝數(shù)成正比在線圈內(nèi)阻不計(jì)的情況下，線圈兩端電壓即等于電動勢，即：2理想變壓器輸入功率等于輸出功率3高壓輸電為減小輸電線路上的電能損失，常采用高壓輸電 這是因?yàn)檩斔凸β室欢〞r(shí)，線路電流I=P/U，

2、輸出電線上損失功率P 二、傳感器傳感器是將它所感受到的物理量（如力、熱、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量（一般是電學(xué)量）的一類元件例如：熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號轉(zhuǎn)換成電信號；光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)換成電信號轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過相應(yīng)的儀器進(jìn)行處理，就可以達(dá)到自動控制等各種目的理解要點(diǎn)1、變壓器原理以法拉第電磁感應(yīng)定律為核心；由于純電阻電路中，交流電路和直流電路遵循相同的規(guī)律，所以恒定電流的知識在交流電路中仍適用，2、一般來說，本章計(jì)算中所涉及的電流、電壓都是有效值3、理想變壓器原副線圈中有關(guān)物理量的因果關(guān)系（1）對于n1/n2確定的變壓器，其輸出電壓U2是由輸入電壓U1決定的；U2= U

3、1 n2/ n1（2）對于n1/n2確定的變壓器，輸入電流I1 是由副線圈中輸出電流 I2決定的：I1= I2 n2/ n1，I2由負(fù)載的多少而定）4變壓器變壓比中U1、U2都是指原、副線圈兩端的電壓，不要誤以為是電源電壓和用電器得到的電壓（因?yàn)橛袝r(shí)是，有時(shí)不是）【導(dǎo)研】例1 如圖（a）所示所示是理想變壓器的示意圖，在變壓器的線圈L中通入逐漸增大的電流，變壓器的鐵芯中磁通量隨時(shí)間的變化如圖所示線圈1是550匝，線圈2是1100匝，線圈2兩端的電壓是_V。例2（09江蘇物理6）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開始發(fā)光，下列說法中

4、正確的有 （ ）A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 VC開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變例3 (09南京模擬)如圖所示，L1、L2是高壓輸電線，圖中兩電表示數(shù)分別是220V和10A，已知甲圖中原、副線圈匝數(shù)比為 100：1，乙圖中原副線圈匝數(shù)比為1：10，則（ ）A甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000 VB甲圖是電流互感器輸電電流是100 AC乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000 VD乙圖是電流互感器，輸電電流是100 A例4 （揚(yáng)州市2020屆第二次調(diào)研）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，是原線圈的中心

5、抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時(shí)刻開始在原線圈、兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為，則 （ ）A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為；B當(dāng)時(shí)，、間的電壓瞬時(shí)值為；C單刀雙擲開關(guān)與連接，在滑動變阻器觸頭向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小；D當(dāng)開關(guān)由扳向時(shí)，電壓表、電流表示數(shù)均變?。焕? （09廣東物理9）圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是 （ ）A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓

6、越高越好例6一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖中實(shí)線所示，由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動，易損壞衣物有一種用主要成分為BaTiO3被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線所示根據(jù)圖線分析可知 ()A原處于冷態(tài)的PTC電熨斗比普通電熨斗升溫快BPTC電熨斗能自動控制溫度，溫度穩(wěn)定在T0T6之間CPTC電熨斗能自動控制溫度，溫度穩(wěn)定在T6T7之間DPTC電熨斗不能自動控制溫度例7如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計(jì)不稱物體時(shí)，滑片P在A端

7、，滑動變阻器接入電路的有效電阻最大，電流最??；稱重物時(shí)，在壓力作用下使滑片P下滑，滑動變阻器的有效電阻變小，電流變大，這樣把電流對應(yīng)的重量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重力了若滑動變阻器上A、B間距離為L，最大阻值等于定值電阻R0的阻值，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k，則所稱重物的重力G與電流大小I的關(guān)系為 ()AG2kLBGkLCGkL DGkIL【導(dǎo)練】1、在一些星級賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?()A改變了濕度 B改變了溫度C改變了磁場 D改變了電容2

8、如圖所示為光敏電阻自動記數(shù)示意圖，被計(jì)數(shù)的制品放在傳送帶上，光源安裝在傳送帶一側(cè)，光電計(jì)數(shù)裝置(信息處理系統(tǒng))安裝在傳送帶的另一側(cè)，其中R1是光敏電阻，R2是定值電阻，每當(dāng)有制品通過時(shí)，光線被擋住，計(jì)數(shù)器就自動把制品數(shù)目記錄下來關(guān)于此光電計(jì)數(shù)器的運(yùn)用，下列說法正確的是()A當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓B當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓C信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次D信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次3、（09海南物理9）一臺發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)

9、光的燈泡（220V、60W）。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器T1和T2的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則（ ）AT1原、副線圈電流分別為103A和20ABT2原、副線圈電壓分別為1.8105V和220VCT1和T2的變壓比分別為1：50和40：1D有6104盞燈泡（220V、60W）正常發(fā)光A B CP第12B題4、（上海市部分重點(diǎn)中學(xué)高三第二次聯(lián)考）如圖所示，為一種可調(diào)壓自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈均勻繞在圓環(huán)型鐵芯上，若AB間輸入交流電壓220V，則轉(zhuǎn)動滑動觸頭P，在BC間可獲得的輸出電壓范圍是 ；當(dāng)滑動觸頭P轉(zhuǎn)在圖示位置時(shí)，于BC間接一個(gè)55的電阻（圖中未畫出），流過電阻的電流應(yīng)接近于 。5、（202