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交變電流 傳感器,第 十一 章,第2講 理想變壓器 電能的輸送,知識(shí)梳理自測(cè),1．構(gòu)造和原理 (1)構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由___________和繞在鐵芯上的___________組成的。 (2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。,理想變壓器,閉合鐵芯,兩個(gè)線圈,P入＝P出,U2I2＋U3I3＋…＋UnIn,3．幾種常用的變壓器 (1)自耦變壓器——調(diào)壓變壓器，如圖A、B所示。,低電壓,小電流,1．輸電過(guò)程(如圖所示)： 2．電壓損失 (1)ΔU＝U－U′。 (2)ΔU＝________。,電能的輸送,IR,I2R,思維診斷： (1)變壓器不但能改變交變電流的電壓，還能改變交變電流的頻率。( ) (2)理想變壓器能改變交變電壓、交變電流，但不改變功率，即輸入功率總等于輸出功率。( ) (3)變壓器副線圈并聯(lián)更多的用電器時(shí)，原線圈的輸入電流隨之增大。( ) (4)在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小。( ),×,√,√,×,C,B,[解析] 保持輸送功率不變，當(dāng)輸電電壓升高一倍時(shí)，輸電線電流減為原來(lái)的1/2，再根據(jù)P損＝I2R線可得輸電線上損耗的電功率將變?yōu)镻/4，故選A。,A,B,[解析] 0～1s，原線圈中電流均勻增大，根據(jù)安培定則，原線圈中磁通量向上，穿過(guò)副線圈的磁通量向下，且均勻增加，根據(jù)楞次定律，副線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，由安培定則知通過(guò)電阻R的電流方向向上，因?yàn)樵€圈電流均勻增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，磁通量均勻增加，在副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，通過(guò)電阻R的電流為定值，故符合要求的只有B選項(xiàng)，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。,核心考點(diǎn)突破,理想變壓器的制約關(guān)系 (1)電壓：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定。 (2)功率：原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定。 (3)電流：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定。,理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用,特別提醒：關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說(shuō)明 (1)變壓器不能改變直流電壓。 (2)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。 (3)理想變壓器本身不消耗能量。 (4)理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值。,A．380V和5.3A B．380V和9.1A C．240V和5.3A D．240V和9.1A,B,〔類題演練 1 〕,D,〔類題演練 2 〕,D,②當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化。 ③I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變化。,理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析,D,解題導(dǎo)思：(1)變壓器原線圈兩端電壓由電源決定還是由副線圈所接電路決定？ (2)在副線圈和用電器構(gòu)成的回路中副線圈能看成是無(wú)內(nèi)阻的電源嗎？ 答案：(1)由所接電源決定 (2)能,A．只將滑片P1下移時(shí)，電流表A示數(shù)變小 B．只將滑片P2下移時(shí)，電壓表V示數(shù)變大 C．只增大交流電的電壓時(shí)，電流表A示數(shù)變大 D．只增大交流電的頻率時(shí)，電壓表V示數(shù)不變,〔類題演練 3 〕,AC,[解析] 只將滑片P1下移時(shí)，由原、副線圈的電壓比和匝數(shù)比關(guān)系可知，輸出電壓減小，則輸出功率減小，輸入功率也減小，電流表A示數(shù)變小，A正確；只將滑片P2下移時(shí)，R3阻值減小，R3與R2的并聯(lián)總電阻阻值減小，電壓表V示數(shù)變小，B錯(cuò)誤；只增大交流電的電壓時(shí)，輸出電壓增大，則輸出功率增大，輸入功率也增大，電流表A的示數(shù)變大，C正確；只增大交流電的頻率時(shí)，電感L的感抗增大，電壓表V的示數(shù)變大，D錯(cuò)誤。,1．遠(yuǎn)距離輸電的處理思路 對(duì)高壓輸電問(wèn)題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)→升壓變壓器→遠(yuǎn)距離輸電線→降壓變壓器→用電器”，或按從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序一步一步進(jìn)行分析。,遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題,2．遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以下圖為例),C,解題導(dǎo)思：(1)升壓變壓器的原線圈和副線圈兩端電壓各是多少？ (2)輸電線電阻上消耗的功率如何計(jì)算？,,,A．升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無(wú)關(guān),〔類題演練 4 〕,C,B．輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定 C．當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線上損失的功率增大 D．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓,[解析] 用戶用電設(shè)備消耗的功率增大，升壓變壓器、降壓變壓器的原、副線圈中電流都要增大，A錯(cuò)誤；輸電線中的電流與用戶消耗的功率和高壓輸電電壓有關(guān)，B錯(cuò)誤；用戶用電器的總電阻減小，而輸出電壓不變，所以輸電電流增大，輸電線上損失的功率增大，C正確；升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓加上輸電線損耗的電壓，D錯(cuò)誤。,階段培優(yōu)微專題,兩種特殊的變壓器模型 (一)自耦變壓器 自耦變壓器的原、副線圈共用一個(gè)線圈，線圈匝數(shù)可調(diào)?？梢陨龎阂部梢越祲?，變壓器的基本關(guān)系對(duì)自耦變壓器均適用。解題的關(guān)鍵是分清原線圈和副線圈。,CD,A．由圖甲可知M、N兩端輸出交流電壓有效值不可能高于36V B．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M、N之間輸出交流電壓的頻率變大 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，要保持電阻R2消耗的電功率不變，則應(yīng)適當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P,[解析] 由圖甲可知，C、D兩端輸入的交流電壓有效值為36V，輸出端M、N間線圈匝數(shù)可以小于、等于或大于C、D間線圈匝數(shù)，因此M、N兩端輸出交流電壓有效值可能高于36V，A錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M、N間線圈匝數(shù)增多，變壓器輸出電壓升高，但頻率與匝數(shù)無(wú)關(guān)，保持不變，B錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，R3接入電路的阻值增大，負(fù)載電阻增大，總電流減小，電阻R1兩端的電壓U1＝IR1減小，電壓表讀數(shù)U＝UMN－U1增大，通過(guò)電阻R2的電流增大，則電流表讀數(shù)變小，C正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，R3接入電路的阻值減小，負(fù)載電阻減小，總電流增大，R1兩端的電壓增大，故R2兩端的電壓減小，電阻R2消耗的電功率減小，要保持其電功率不變，則應(yīng)保持其兩端電壓不變，由U＝UMN－U1可知應(yīng)增大UMN，即增加M、N間線圈匝數(shù)，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)該逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。,A．電壓表V1的示數(shù)一定小于V2的示數(shù) B．電流表A的示數(shù)為7.5A C．電流表A的示數(shù)為1.875A D．任何時(shí)刻穿過(guò)三個(gè)線圈的磁通量都相等,(二)多副線圈變壓器,CD,