紅對(duì)勾2017屆高考物理新課標(biāo)一輪復(fù)習(xí)配套課件第10章交變電流傳感器

第十章交變電流

傳感器第二節(jié) 變壓器 電能的輸送突破考點(diǎn)01突破考點(diǎn)02突破考點(diǎn)03突破考點(diǎn)04課時(shí)作業(yè)高考真題自主練透突破考點(diǎn)01變壓器2.基本關(guān)系U2U1(1)電壓關(guān)系：

＝

.I2(2)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)：I1＝

.功率關(guān)系：P入＝

.頻率關(guān)系：原、副線圈中電流的頻率相等．3.幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器——也叫

變壓器．(2)互感器①電壓互感器，用來把高電壓變成

；②電流互感器，用來把大電流變成

．答案1.(1)原線圈

副線圈

(2)互感n22.(1)n1

(2)n2

n1(3)P出3.(1)調(diào)壓

(2)低電壓

小電流3.制約關(guān)系電壓制約關(guān)系：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定．電流制約關(guān)系：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定．功率制約關(guān)系：原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定．4.關(guān)于理想變壓器的幾點(diǎn)說明變壓器不能改變恒定的直流電壓．變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率．理想變壓器本身不消耗能量．當(dāng)原線圈中串聯(lián)電阻(或燈泡)時(shí)，U1為加在原線圈兩端的電壓，并不是電源的電壓．原線圈和副線圈的匝數(shù)比為2:1原線圈和副線圈的匝數(shù)比為5:1C.電流表A2的示數(shù)為0.1

AD.電流表A2的示數(shù)為0.4

A解析：由題意可求得原線圈的功率，利用理想變壓器原、副線圈中的功率相等可求得副線圈中的電流，再利用原、副線圈中的電流之比可求得兩線圈的匝數(shù)比．由電壓表V的示數(shù)和電流表A1的示數(shù)可得原線圈中的功率P1＝U1I1，P1＝P2＝I2R，所以電流表A

的示數(shù)為I

＝2

2

2RU1I1＝44220×0.2A＝1

A，C、Dn1錯(cuò)誤；原線圈和副線圈的匝數(shù)比n2I2

5＝I1＝1，A錯(cuò)誤，B正確．答案：B答案：A解析：由ω＝2πf＝100π

rad/s得：f＝50

Hz，A錯(cuò)．有效值1U

＝12

V，又U＝ 得U

＝6

V2

2U2

n2

U2n

R1

1

L，I

＝ ＝1

A，選項(xiàng)B、C錯(cuò)．由能量守恒得P1＝P2＝U2I2＝6

W，D選項(xiàng)對(duì)．答案：D突破考點(diǎn)02分類例析理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析1U

n12

21

12(1)U

不變，根據(jù)U

＝n

，輸入電壓U

決定輸出電壓U

，可以得出不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變．當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，根據(jù)輸出電流I2決定輸入電流I1，可以判斷I1的變化．I2變化引起P2變化，根據(jù)P1＝P2，可以判斷P1的變化．當(dāng)滑片c向b端移動(dòng)時(shí)，變壓器輸入功率變大當(dāng)滑片c向a端移動(dòng)時(shí)，電流表A1的示數(shù)將減小，電壓表V的示數(shù)不變當(dāng)滑片c向b端移動(dòng)時(shí)，電流表A2的示數(shù)將變大，電壓表V的示數(shù)也變大滑片c不動(dòng)，將開關(guān)S由1擲向2時(shí)，三個(gè)電表A1、A2、V的示數(shù)都變大當(dāng)滑片c不動(dòng)，開關(guān)S由1擲向2時(shí)，原線圈匝數(shù)n1減少，由n2n12

12

2

1U

＝

U

知U

變大，故A

示數(shù)變大，A

示數(shù)變大，故D項(xiàng)正確．電流表測得的是電流最大值感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSω·sinωtC.P向上移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大D.P向上移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小解析：電流表測得的是電流有效值，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSω·sinωt，選項(xiàng)B正確；P向上移動(dòng)時(shí)，輸出電壓降低，電流表示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確．答案：BDV1、V2示數(shù)變小，變壓器的輸出功率減小A1、A2示數(shù)變大，變壓器的輸出功率增大A1示數(shù)不變、A2示數(shù)變大，變壓器的輸出功率減小

D.V1示數(shù)不變、V2示數(shù)變小，變壓器的輸出功率增大解析：據(jù)題意，當(dāng)開關(guān)閉合后，副線圈總電阻R減小，據(jù)閉合2電路歐姆定律可知，副線圈總電流為I

＝U2R0＋r，其中r表示R1和R2并聯(lián)后的總電阻，即電流表A2示數(shù)增加，據(jù)變壓器原副線圈電流I2I1

n2n1規(guī)律

＝ ，匝數(shù)比恒定，2

1I

增大，則原線圈電流I

增大，即電流表A1示數(shù)增加；原線圈中輸入電壓U1不變，則電壓表V1示數(shù)不變；副線圈兩端電壓也不變，電壓表V2測量的是電阻R1電壓，當(dāng)電流增大時(shí)，電阻R0兩端的電壓增大，所以R1和R2并聯(lián)后兩端的電壓減小，即V2示數(shù)減小；副線圈輸出功率為

P2＝U2I2，即輸出功率增大，副線圈功率決定原線圈功率，所以原線圈功率也增大；故選項(xiàng)B、D正確．答案：BD輸入電壓u的表達(dá)式u＝20

2sin50πt(V)只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8

W解析：由題圖乙可知周期T＝0.02

s，ω＝2π＝100π，所以u(píng)T＝20 2sin100πt(V)．原本L2正常發(fā)光，只斷開S2后，電壓被兩燈泡均分，不會(huì)正常發(fā)光，且兩燈泡串聯(lián)，負(fù)載電阻增大，輸n12

2出功率減小，輸入功率也減?。蒛1＝ 可得副線圈輸出電壓U

n2＝U2

42R

20W＝0.8

W，D正為4V，S1換接到2后，R消耗的功率P＝確．答案：D突破考點(diǎn)03自主練透電能的輸送2.遠(yuǎn)距離輸電的功率損失輸電功率一定時(shí)，線路電流I＝PU2損

線輸電線上損失的功率P

＝I

R

＝P2U2R線可知P

∝

1損

U2答案1.(1)I2R

(2)電阻率

橫截面積

(3)輸電電壓U1

n1

I2

U3

n3

I4U

＝n

＝I

，U

＝n

＝I2

2

1

4

4

3U2＝U線＋U3，I2＝I3＝I線(3)輸電電流線I

＝P

P2

3＝U3＝U2－U3U2

r(4)輸電導(dǎo)線上損失的電功率2損 線

線

線P

＝U

I

＝I

r＝U2P2

2

r2.關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電問題的處理思路畫出輸電線路圖，將已知量和未知量標(biāo)在圖中相應(yīng)位置．將輸電線路劃分為幾個(gè)獨(dú)立回路．根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式等確定各部分回路物理量之間的關(guān)系．根據(jù)升壓、降壓，原、副線圈的電壓、電流關(guān)系和功率關(guān)系列式求解．解析：遠(yuǎn)距離輸電問題中，若輸送電功率不變，則輸電電壓與輸電電流成反比，所以用1

000

kV特高壓輸電時(shí)，輸電電流為原來輸電電流的一半，而輸電線上損耗的電功率與輸電電流的平方成正比，所以輸電線上損耗的電功率為原來輸電線上損耗的電功率

1

P，A正確．的4，即4答案：AA.電壓表V1、V2的讀數(shù)幾乎不變B.電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小

C.電壓表V3的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)增大D.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變解析：由變壓器的變壓規(guī)律知電壓表V1、V2的讀數(shù)幾乎不變，A對(duì)；負(fù)載增加時(shí)，副線圈所連接的總電阻減小，電流表A2的讀數(shù)增大，R0兩端電壓增大，由變壓器的電流變化規(guī)律知電流表A1的讀數(shù)也增大，B錯(cuò)；電壓表V3的讀數(shù)減小，C錯(cuò)；電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值為R0不變，D對(duì)．答案：AD6.2013年4月20日8時(shí)2分在四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級(jí)地震后，常州常發(fā)集團(tuán)向?yàn)?zāi)區(qū)人民捐贈(zèng)一批柴油發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)說明書的部分內(nèi)容如下表所示．現(xiàn)在用一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，如圖所示．發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型號(hào)導(dǎo)線單位長度的電阻為2.5×10－4

Ω，安置區(qū)家用電器的總功率為44kW，當(dāng)這些額定電壓為220V的家用電器都正常工作時(shí)(

)型號(hào)AED6500S輸出電壓范圍220～300

V最大輸出功率60

kW柴油發(fā)電機(jī)=====火線零線安置區(qū)輸電線路中的電流為20

A發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為300

V在輸電線路上損失的電功率為8

kW如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓最大值是300

V解析：當(dāng)這些額定電壓為220

V的家用電器都正常工作時(shí)，輸電線路中的電流為I＝P＝200

A，A錯(cuò)；導(dǎo)線電阻為R＝U2.5×10－4×400×2

Ω＝0.2

Ω，則發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為U輸＝U＋I(xiàn)R＝260

V，B錯(cuò)；在輸電線路上損失的電功率為P損＝I2R＝8

kW，C對(duì)；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓的最大值是Um＝

2U輸＝368

V，D錯(cuò)．答案：C突破考點(diǎn)04思想方法三種特殊的變壓器模型類型比較項(xiàng)目電壓互感器電流互感器副線圈的連接連接電壓表連接電流表互感器的作用將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏骼玫墓経1＝n1U2

n2I1n1＝I2n2模型三

雙副線圈變壓器計(jì)算具有兩個(gè)(或兩個(gè)以上)副線圈的變壓器問題時(shí)，應(yīng)注意三個(gè)關(guān)系：電壓關(guān)系：U1＝U2＝U3＝……n1

n2

n3電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋……(3)功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋……出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0

kW，設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為(

)A.380

V和5.3

AC.240

V和5.3

AB．380

V和9.1

AD．240

V和9.1

AU1

n12

2解析：根據(jù)理想變壓器電壓比關(guān)系U

＝n

，代入數(shù)據(jù)解得副線圈兩端的電壓有效值U2＝380

V，因理想變壓器原、副線2×103220圈輸入和輸出的功率相等，即P入＝P出＝U1I1，解得I1＝A≈9.1

A，選項(xiàng)B正確；選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．答案：Bab接MN、cd接PQ，Iab<Icdab接MN、cd接