《山东高考》一轮复习教师用书2021 第11章 第2节　变压器　电能的输送

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第2节　变压器　电能的输送
一、理想变压器
1．构造
如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。
2．原理
电流磁效应、电磁感应。
3．理想变压器原、副线圈基本量的关系
理想变压器 (1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)
(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)
基本关
系
功率
关系
根据能量守恒可得：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、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：＝，与负
载、副线圈的个数无关
电流
关系
(1)只有一个副线圈时：＝
(2)有多个副线圈时：由 P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋
InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn
频率
关系 f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)
4.几种常用的变压器
(1)自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。
1
甲　　　　　　　　乙
丙　　　　　　　　　丁
(2)互感器
二、电能的输送
如图所示，若发电站输出电功率为 P，输电电压为 U，用户得到的电功率
为P′，用户的电压为 U′，输电线总电阻为 R。
1．输出电流
I＝＝＝。
2．电压损失
(1)ΔU＝U－U′。
(2)ΔU＝IR。
3．功率损失
(1)ΔP＝P－P′。
(2)ΔP＝I 2
R ＝R。
4．减少输电线上电能损失的方法
(1)减小输电线的电阻 R。由 R＝ρ知，可加大导线的横截面积、采用电阻率
小的材料做导线。
(2)减小输电线中的电流。在输电功率一定的情况下，根据 P＝UI，要减小
电流，必须提高输电电压。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)变压器能改变交变电流的电压，不能改变交变电流的频率。
(√)
(2)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。
2
(×)
(3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。
(×)
(4)增大输电导线的横截面积不利于减少输电过程中的电能损失。
(×)
(5)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。
(√)
(6)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大。
(√)
2．(沪科版选修 3－2P75T3)如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝数之
比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻 R组成闭合电路。当
直导线 MN 在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表 的示数是 10
mA，那么电流表 的示数是(　　)
A．40 mA B．0
C．10 mA D．2.5 mA
B　[由于直导线 MN 匀速运动，则 MN 切割磁场产生的电流恒定，线圈中
产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量变化，所以副线圈中
不会有感应电流产生，即电流表 A2的示数为 0，选项 B正确。]
3．(粤教版选修 3－2P59T4改编)如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感
器，如果两个互感器的变压比和变流比都是 50，电压表的示数为 220 V，电流
表的示数为 3 A，则输电线路中的电压和电流分别是(　　)
A．11 000 V,150 A B．1 100 V,15 A
C．4.4 V,16.7 A D．4.4 V,0.06 A
A　[由两个互感器的变压比和变流比可知输电线路中的电压为 U＝220×50
V＝11 000 V，电流为 I＝3×50 A＝150 A，故 A正确。]
3
4．(人教版选修 3－2P50T3改编)从发电站输出的功率为 220 kW，输电线的
总电阻为 0.05 Ω，用 110 V 和11 kV 两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻
造成的电压损失之比为(　　)
A．100∶1 B．1∶100
C．1∶10 D．10∶1
A　[由P＝UI 得输电线的电流 I＝，则输电线上由电阻造成的电压损失 ΔU
＝IR＝R，所以两种情况下：ΔU1∶ΔU2＝U2∶U1＝100∶1，A正确。]
5．(人教版选修 3－2P44T5改编)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，
a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现
将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表 A1的示数增大了
0.2 A，电流表 A2的示数增大了 0.8 A，则下列说法正确的是(　　)
A．电压表 V1示数增大
B．电压表 V2、V3示数均增大
C．该变压器起升压作用
D．变阻器滑片是沿 c→d的方向滑动
[答案]　D
理想变压器基本规律的应用　[依题组训练]
1．(2019·江苏高考)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 1∶10，当输入
电压增加 20 V 时，输出电压(　　)
A．降低 2 V B．增加 2 V
C．降低 200 V D．增加 200 V
D　[理想变压器的电压与匝数关系为＝＝，整理可得＝，即原、副线圈匝
数比等于电压变化量之比，当 ΔU1＝20 V 时，ΔU2＝200 V，选项 D正确。]
2.(多选)(2016·全国卷Ⅲ)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电
压相同的灯泡 a和b。当输入电压 U为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正
常发光．下列说法正确的是(　　)
4
摘要：

第2节　变压器　电能的输送一、理想变压器1．构造如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。2．原理电流磁效应、电磁感应。3．理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系根据能量守恒可得：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、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：＝，与负载、副线圈的个数无关电流关系(1)只有一个副线圈时：＝(2)有多个副线圈时：由P入＝P出得...

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