
1、揣摩例題。課本上和老師講解的例題,一般都具有一定的典型性和代表性。要認真研究,深刻理解,要透過“樣板”,學(xué)會通過邏輯思維,靈活運用所學(xué)知識去分析問題和解決問題,特別是要學(xué)習(xí)分析問題的思路、解決問題的方法,并能總結(jié)出解題的規(guī)律。 2、精練習(xí)題。復(fù)習(xí)時不要搞“題海戰(zhàn)術(shù)”,應(yīng)在老師的指導(dǎo)下,選一些源于課本的變式題,或體現(xiàn)基本概念、基本方法的基本題,通過解題來提高思維能力和解題技巧,加深對所學(xué)知識的深入理解。在解題時,要獨立思考,一題多思,一題多解,反復(fù)玩味,悟出道理。 3、加強審題的規(guī)范性。每每大考過后,總有同學(xué)抱怨沒考好,糾其原因是考試時沒有注意審題。審題決定了成功與否,不解決這個問題勢必影響到高考的成敗。那么怎么審題呢? 應(yīng)找出題目中的已知條件 ;善于挖掘題目中的隱含條件 ;認真分析條件與目標的聯(lián)系,確定解題思路 。 4、重視錯題?!板e誤是最好的老師”,但更重要的是尋找錯因,及時進行總結(jié),三五個字,一兩句話都行,言簡意賅,切中要害,以利于吸取教訓(xùn),力求相同的錯誤不犯第二次。
第2講 變壓器 遠距離輸電 實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系
1.會用實驗探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系,體會控制變量法,了解實驗誤差.2.知道變壓器的工作原理,掌握變壓器的特點,并能分析、解決實際問題.3.理解遠距離輸電的原理并會計算線路損失的電壓和功率.
考點一 實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系
考點二 理想變壓器的原理及應(yīng)用
考點三 理想變壓器的動態(tài)分析
實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系
1.實驗原理(1)實驗電路圖(如圖所示):
(2)實驗方法采用控制變量法①n1、U1一定,研究n2和U2的關(guān)系.②n2、U1一定,研究n1和U2的關(guān)系.2.實驗器材學(xué)生電源(低壓交流電源,小于12 V)1個、可拆變壓器1個、多用電表1個、導(dǎo)線若干.
3.實驗過程(1)保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變,改變副線圈的匝數(shù)n2,研究n2對副線圈電壓U2的影響.①估計被測電壓的大致范圍,選擇多用電表交流電壓擋適當量程,若不知道被測電壓的大致范圍,則應(yīng)選擇交流電壓擋的最大量程進行測量.②組裝可拆變壓器:把兩個線圈穿在鐵芯上,閉合鐵芯,用交流電壓擋測量輸入、輸出電壓.(2)保持副線圈的匝數(shù)n2和原線圈兩端的電壓U1不變,研究原線圈的匝數(shù)對副線圈電壓的影響.重復(fù)(1)中步驟.
4.數(shù)據(jù)處理由數(shù)據(jù)分析變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比與原、副線圈的匝數(shù)n1、n2之比的關(guān)系.5.注意事項(1)在改變學(xué)生電源電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開電源開關(guān),再進行操作.(2)為了人身安全,學(xué)生電源的電壓不能超過12 V,通電時不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接線柱.(3)為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測電壓時,先用最大量程擋試測,大致確定被測電壓后再選用適當?shù)膿跷贿M行測量.
例1 某同學(xué)在實驗室進行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實驗.他準備了可拆變壓器、多用電表、開關(guān)和導(dǎo)線若干.(1)實驗需要以下哪種電源 ;A.低壓直流電源B.高壓直流電源C.低壓交流電源·D.高壓交流電源
探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系,應(yīng)選擇低壓交流電源,故選C.
(2)該同學(xué)認真檢查電路無誤后,先保證原線圈匝數(shù)不變,改變副線圈匝數(shù);再保證副線圈匝數(shù)不變,改變原線圈匝數(shù).分別測出相應(yīng)的原、副線圈電壓值.由于交變電流電壓是變化的,所以,我們實際上測量的是電壓的 值 (填“有效”或“最大”).其中一次多用電表讀數(shù)如圖所示,此時電壓表讀數(shù)為 ;
多用電表測量的交流電壓為有效值,不是最大值;多用電表選用的擋位是交流電壓的10 V擋位,所以應(yīng)該在0~10 V擋位讀數(shù),所以讀數(shù)應(yīng)該是7.2 V;
(3)理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成 (填“正比” 或“反比”),實驗中由于變壓器的銅損和鐵損,導(dǎo)致原線圈與副線圈的電壓之比一般 (填“大于”“小于”或“等于”)原線圈與副線圈的匝數(shù)之比.
根據(jù) 可知,理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成正比.實驗中由于變壓器的銅損和鐵損,變壓器的鐵芯損失一部分的磁通量,所以導(dǎo)致副線圈的電壓的實際值一般略小于理論值,所以導(dǎo)致 .
(4)實驗中原、副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別.原因不可能為 .(填字母代號)A.原、副線圈上通過的電流發(fā)熱B.鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱C.變壓器鐵芯漏磁D.原線圈輸入電壓發(fā)生變化
原、副線圈上通過的電流發(fā)熱,鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱,都會使變壓器輸出功率發(fā)生變化,從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別;變壓器鐵芯漏磁,也會導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別;原線圈輸入電壓發(fā)生變化,不會影響電壓比和匝數(shù)比,故選D.
理想變壓器的原理及應(yīng)用
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.2.基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系: .(2)電壓關(guān)系: .(3)電流關(guān)系:只有一個副線圈時(4)頻率關(guān)系: .
1.變壓器只對交變電流起作用,對恒定電流不起作用.( )2.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.( )3.在任何情況下,理想變壓器均滿足 、P入=P出.( )
1.理想變壓器的制約關(guān)系
2.含有多個副線圈的變壓器
計算具有兩個或兩個以上副線圈的變壓器問題時,需注意三個關(guān)系:電壓關(guān)系:功率關(guān)系:P1=P2+P3+P4+…+Pn電流關(guān)系:n1I1=n2I2+n3I3+n4I4+…+nnIn
例2 (2017·北京卷·16)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=220 sin(100πt) V的交流電源上,副線圈接有R=55 Ω的負載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1,電流表、電壓表均為理想電表.下列說法正確的是A.原線圈的輸入功率為220 WB.電流表的讀數(shù)為1 AC.電壓表的讀數(shù)為110 VD.副線圈輸出交流電的周期為50 s
考向1 變壓器基本物理量的分析與計算
副線圈電流有效值為I2= =2 A,根據(jù)P=UI可知,輸出功率為220 W,則原線圈的輸入功率為220 W,故選項A錯誤;
由u=220 sin(100πt) V可知,原線圈電壓最大值為220 V,故原線圈電壓的有效值為U1=220 V,根據(jù) 可知,U2= U1=110 V,故電壓表的讀數(shù)為110 V,選項C錯誤;
原線圈中的電流I1= =1 A,故選項B正確;
例3 (2022·江西高三模擬)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在有效值為100 V的正弦交流電源上,原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,定值電阻R1、R2、R3的阻值分別為10 Ω、20 Ω、20 Ω,電流表為理想交流電流表.下列說法正確的是A.R1的電功率為40 WB.電流表示數(shù)為1 AC.副線圈兩端電壓為20 VD.副線圈的輸出功率為80 W
考向2 原線圈接入用電器的變壓器問題分析
原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,設(shè)原線圈電流為I1,副線圈電流為I2 ,則有I1= ,又有原線圈回路U=I1R1+2I2· ,解得I1=2 A,I2=4 A,所以R1的電功率為P=I12R1=40 W,故A正確,B錯誤;
副線圈兩端電壓為U2=I2· =40 V,故C錯誤;副線圈的輸出功率為P2=I2U2=160 W,故D錯誤.
1.匝數(shù)比不變的分析思路(1)U1不變,根據(jù) ,輸入電壓U1決定輸出電壓U2,不論負載電阻R如何變化,U2 .(2)當負載電阻發(fā)生變化時,I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發(fā)生變化.(3)I2變化引起P2變化,P1=P2,故P1發(fā)生變化.
2.負載電阻不變的分析思路(1)U1不變, 發(fā)生變化時,U2變化.(2)R不變,U2變化時,I2發(fā)生變化.(3)根據(jù)P2= ,P2發(fā)生變化,再根據(jù)P1= ,故P1變化,P1=U1I1,U1不變,故I1發(fā)生變化.
1.變壓器副線圈并聯(lián)更多的用電器時,原線圈輸入的電流隨之減小.( )2.原線圈所加電壓恒定,當原線圈的匝數(shù)增加時,副線圈兩端電壓也增加.( )
例4 如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表.下列說法正確的是A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時, R1消耗的功率變大B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時, 電壓表V示數(shù)變大C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大
考向1 理想變壓器匝數(shù)不變問題的分析和計算
當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,接入電路的阻值變大,變壓器副線圈兩端電壓不變,副線圈中的電流減小,則
R1消耗的功率及其兩端電壓均變小,故電壓表的示數(shù)變大,選項A錯誤,B正確;當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,副線圈中的電流減小,則原線圈中的電流也減小,電流表A1示數(shù)變小,選項C錯誤;
若閉合開關(guān)S,副線圈電路中總電阻減小,副線圈中的電流變大,R1兩端電壓變大,R2兩端電壓減小,電流表A2示數(shù)減小,原線圈中的電流變大,電流表A1示數(shù)變大,選項D錯誤.
例5 如圖所示,原、副線圈匝數(shù)比為100∶1的理想變壓器,b是原線圈的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想電表,從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓,其瞬時值表達式為u1=310sin 314t(V),則A.當單刀雙擲開關(guān)與a連接時,電壓表的示數(shù)為3.1 VB.副線圈兩端的電壓頻率為50 HzC.當單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時,原線圈輸入功率變小D.當單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時,電壓表和電流表的示 數(shù)均變小
考向2 理想變壓器負載不變問題的分析和計算
當單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時,n1減小,則U2增大,電壓表示數(shù)變大,I2= 增大,副線圈的輸出功率P出=U2I2增大,原線圈的輸入功率增大,C、D錯誤.
如圖所示,若發(fā)電站輸出電功率為P,輸電電壓為U,用戶得到的電功率為P′,用戶的電壓為U′,輸電電流為I,輸電線總電阻為R.
I= = .
2.電壓損失(1)ΔU= ;(2)ΔU=IR.
3.功率損失(1)ΔP= =ΔU·I;(2)ΔP= =4.降低輸電損耗的兩個途徑(1)減小輸電線的電阻R.由R=ρ 知,可加大導(dǎo)線的 、采用 的材料做導(dǎo)線.(2)減小輸電導(dǎo)線中的電流.在輸電功率一定的情況下,根據(jù)P=UI,要減小電流,必須 .
1.增大輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失.( )2.高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的熱損耗.( )3.若發(fā)電站輸出功率為P,輸電電壓為U,輸電線總電阻為R,如圖所示,則輸電線上損失的功率為P損= .( )
1.理清輸電電路圖的三個回路(如圖)
(1)在電源回路中,P發(fā)電機=U1I1=P1.(2)在輸送回路中,I2=I線=I3,U2=ΔU+U3,ΔU=I2R線,ΔP=I22R線.(3)在用戶回路中,P4=U4I4=P用戶.
2.抓住兩組關(guān)聯(lián)式(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著電源回路和輸送回路,由理想變壓器原理可(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著輸送回路和用戶回路,由理想變壓器原理可3.掌握一個守恒觀念功率關(guān)系:P2=ΔP+P3,其中ΔP=ΔU·I線=I線2R線=
例6 如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖.發(fā)電廠的輸出電壓為U,用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是I1,其末端間的電壓為U1,在輸電線與用戶間連有一理想變壓器,流入用戶端的電流為I2,則A.用戶端的電壓為B.輸電線上的電壓降為UC.理想變壓器的輸入功率為I12rD.輸電線路上損失的電功率為I1U
因為P入=P出,所以U1I1=U2I2,即U2= ,故選項A正確;
輸電線上的電壓降為U線=U-U1,選項B錯誤;理想變壓器的輸入功率P入=I1U1,輸電線路上損失的電功率P損=I12r=I1(U-U1),選項C、D錯誤.
例7 (2020·浙江7月選考·11)如圖所示,某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P=100 kW,發(fā)電機的電壓U1=250 V,經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電,輸電線總電阻R線=8 Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220 V.已知輸電線上損失的功率P線=5 kW,假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器,下列說法正確的是A.發(fā)電機輸出的電流I1=40 AB.輸電線上的電流I線=625 AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4=190∶11D.用戶得到的電流I4=455 A
輸電線上損失的功率P線=I線2R線=5 kW,所以I線= =25 A,故B錯誤;
1.(2019·江蘇卷·1)某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶10,當輸入電壓增加20 V時,輸出電壓A.降低2 V B.增加2 VC.降低200 V D.增加200 V
假設(shè)理想變壓器原線圈的輸入電壓為U1,則由變壓器的工作原理可知 ,變壓器副線圈的輸出電壓為U2=10U1;當輸入電壓增加20 V時,即輸入電壓為U1+20 V,則變壓器的輸出電壓為U2′=10U1+10×20 V,則輸出電壓的變化量為ΔU=U2′-U2=10U1+200 V-10U1=200 V,即輸出電壓增加200 V,A、B、C錯誤,D正確.
2.(2020·江蘇卷·2)電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器,工作原理如圖所示.其原線圈匝數(shù)較少,串聯(lián)在電路中,副線圈匝數(shù)較多,兩端接在電流表上.則電流互感器A.是一種降壓變壓器B.能測量直流電路的電流C.原、副線圈電流的頻率不同D.副線圈的電流小于原線圈的電流
電流互感器原線圈匝數(shù)小,副線圈匝數(shù)多,是一種升壓變壓器,故A錯誤;變壓器的原理是電磁感應(yīng),故它不能測量直流電路的電流,故B錯誤;
變壓器不改變交變電流的頻率,故C錯誤;變壓器的電流與匝數(shù)成反比,因此副線圈的電流小于原線圈的電流,故D正確.
3.(多選)(2020·全國卷Ⅱ·19)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低.我國已成功掌握并實際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù).假設(shè)從A處采用550 kV的超高壓向B處輸電,輸電線上損耗的電功率為ΔP,到達B處時電壓下降了ΔU.在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下,改用1 100 kV特高壓輸電.輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣′,到達B處時電壓下降了ΔU′.不考慮其他因素的影響,則
4.(2021·廣東卷·7)某同學(xué)設(shè)計了一個充電裝置,如圖所示,假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運動在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電,周期為0.2 s,電壓最大值為0.05 V,理想變壓器原線圈接螺線管,副線圈接充電電路,原、副線圈匝數(shù)比為1∶60,下列說法正確的是A.交流電的頻率為10 HzB.副線圈兩端電壓最大值為3 VC.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關(guān)D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率
周期為T=0.2 s,頻率為f= =5 Hz,故A錯誤;由理想變壓器原理可知 ,解得副線圈兩端的最大電壓為U2= U1=3 V,故B正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,永磁鐵磁場越強,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大,變壓器的輸入電壓會越大,故C錯誤;由理想變壓器原理可知,充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率,故D錯誤.
5.(2018·天津卷·4)教學(xué)用發(fā)電機能夠產(chǎn)生正弦式交變電流.利用該發(fā)電機(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P.若發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼? ,則A.R消耗的功率變?yōu)? PB.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)? UC.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?ID.通過R的交變電流頻率不變
6.如圖所示,電路中的變壓器為理想變壓器,原線圈接在電壓有效值不變的交流電源上.燈泡L阻值不變,R1是定值電阻,R2是滑動變阻器.閉合開關(guān)S1、S2,燈泡發(fā)光,下列判斷正確的是A.只向下移動滑片P,R2兩端的電壓變小B.只向下移動滑片P,燈泡L變亮C.只斷開開關(guān)S2,電阻R1兩端的電壓變大D.只斷開開關(guān)S2,變壓器輸入功率變大
理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓和電壓比決定,輸入電壓不變,所以輸出電壓也不會變,當滑動變阻器R2的滑片P向下移
動時,滑動變阻器接入電路的電阻減小,副線圈中總電阻減小,副線圈中總電流變大,R1兩端的電壓變大,所以燈L、R2兩端的電壓變小,燈泡L變暗,故A正確,B錯誤;只斷開開關(guān)S2,副線圈中總電阻變大,副線圈電壓不變,副線圈中的電流變小,R1兩端的電壓變小,副線圈的電功率減小,因為輸入功率等于輸出功率,變壓器輸入功率變小,故C、D錯誤.
7.自耦變壓器在高鐵技術(shù)中被廣泛應(yīng)用.如圖所示,一理想自耦變壓器接在u=Umsin 100πt的正弦交流電壓上,P為滑動觸頭,初始位置位于線圈CD的中點G,A1和A2為理想交流電表,R為定值電阻,下列說法正確的是A.將P向下滑動,A1的示數(shù)將變小B.將P向上滑動,A2的示數(shù)將變大C.將P下滑到GD的中點,電阻R的 功率將變?yōu)樵瓉淼?倍D.將P上滑到CG的中點,電阻R的功率將變?yōu)樵瓉淼?br/>將P下滑時,電阻R兩端電壓變大,A1示數(shù)變大,同理,將P向上滑動,A2的示數(shù)將變小,A、B錯誤;若將P向下滑動到GD的中點,原、副線圈的電壓
比將由1∶2變?yōu)?∶4,電阻R的電壓將變?yōu)樵瓉?倍,故功率變?yōu)樵瓉淼?倍,C正確;若將P向上滑動到CG的中點,原、副線圈的電壓比將從1∶2變?yōu)?∶4,電阻R的電壓將變?yōu)樵瓉淼? ,電阻R的功率將變?yōu)樵瓉淼? ,D錯誤.
8.(多選)(2020·全國卷Ⅲ·20)在圖(a)所示的交流電路中,電源電壓的有效值為220 V,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,R1、R2、R3均為固定電阻,R2=10 Ω,R3=20 Ω,各電表均為理想電表.已知電阻R2中電流i2隨時間t變化的正弦曲線如圖(b)所示.下列說法正確的是A.所用交流電的頻率為50 Hz B.電壓表的示數(shù)為100 VC.電流表的示數(shù)為1.0 AD.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0 W
根據(jù)i2-t圖像可知T=0.02 s,則所用交流電的頻率f= =50 Hz,故A正確;
電流表的示數(shù)I= A=0.5 A,故C錯誤;變壓器傳輸?shù)碾姽β蔖=I22R2+I2R3=15.0 W,故D正確.
副線圈兩端電壓U2=I2R2= ×10 V=10 V,由 得原線圈兩端電壓U1=100 V,電壓表的示數(shù)U=220 V-100 V=120 V,故B錯誤;
9.(多選)(2021·河北卷·8)如圖,發(fā)電機的矩形線圈長為2L、寬為L,匝數(shù)為N,放置在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n0、n1和n2,兩個副線圈分別接有電阻R1和R2,當發(fā)電機線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,理想電流表讀數(shù)為I,不計線圈電阻,下列說法正確的是
A.通過電阻R2的電流為B.電阻R2兩端的電壓為C.n0與n1的比值為D.發(fā)電機的功率為
由題知理想電流表讀數(shù)為I,則根據(jù)歐姆定律有U1=IR1根據(jù)變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系有
再由歐姆定律有U2=I2R2
由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈,則有Emax=2NBL2ω,
由于變壓器為理想變壓器,則有P0=P1+P2=U1I+U2I2=I2R1+U2I2
由于矩形線圈產(chǎn)生的交變電流直接輸入原線圈,則發(fā)電機的功率為P0,D錯誤.
10.(2017·浙江4月選考·21(1))為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗,必須要選用的是 .A.有閉合鐵芯的原、副線圈B.無鐵芯的原、副線圈C.交流電源D.直流電源E.多用電表(交流電壓擋)F.多用電表(交流電流擋)
用匝數(shù)na=60匝和nb=120匝的變壓器,實驗測量數(shù)據(jù)如下表.
根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是 .(選填“na”或“nb”)
為了完成實驗探究,需要使用交流電源、變壓器、多用電表(交流電壓擋).為了讓變壓效果明顯需要含有閉合鐵芯的原、副線圈,因此選用A、C、E.由于有漏磁,所以副線圈測量電壓應(yīng)該小于理論變壓值,即nb為輸入端,na為輸出端.
11.(多選)如圖所示是遠距離輸電示意圖,電站的輸出電壓U1=250 V,輸出功率P1=100 kW,輸電線電阻R=8 Ω.則進行遠距離輸電時,下列說法中正確的是A.若電站的輸出功率突然增大,則 升壓變壓器的輸出電壓增大B.若電站的輸出功率突然增大,則降壓變壓器的輸出電壓減小C.輸電線損耗比例為5%時,所用升壓變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2=1∶16D.用10 000 V高壓輸電,輸電線損耗功率為8 000 W
電站的輸出電壓沒有變,升壓變壓器的匝數(shù)不變,所以升壓變壓器的輸出電壓不變,電站的輸出功率突然增大,則根據(jù)P=UI,輸電線上的電流增大,根據(jù)U損=I線R,U3=U2-U損,可知降壓變壓器的輸入電壓U3減小,降壓變壓器的匝數(shù)不變,所以降壓變壓器的輸出電壓減小,故A錯誤,B正確;
輸電線損耗比例為5%時,根據(jù)ΔP=I線2R,ΔP=5%P1,解得I線=25 A,升壓變壓器原線圈的電流為I1= =400 A,升壓變壓器的匝數(shù)比為 ,故C正確;輸送電流為I′= =10 A,損失功率為ΔP′=I′2R=800 W,故D錯誤.
12.(2021·湖南卷·6)如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2,輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源,燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同.在滑動變阻器R的滑片從a端滑動到b端的過程中,兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi),下列說法正確的是A.L1先變暗后變亮,L2一直變亮B.L1先變亮后變暗,L2一直變亮C.L1先變暗后變亮,L2先變亮后變暗D.L1先變亮后變暗,L2先變亮后變暗
由題意畫出滑片移動時的等效電路圖如圖所示:滑片在a端時,Ra=0,滑片在b端時,Rb=0.由于燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同,
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,當滑動變阻器的滑片處于中間位置時,副線圈的總電阻最大.由圖可知,滑片在兩端時,副線圈的總阻值最小,當滑片從a端向中間滑動時,副線圈的總阻值增大,則副線圈的總電流減小,根據(jù) 可知原線圈的電流也減小,則燈泡L1變暗,由于輸入端C、D接入電壓有效值恒定,L1兩端電壓減小,則原線圈兩端電壓增大,
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這是一份2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)(新人教版) 第13章 第2講 變壓器 遠距離輸電 實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系,文件包含2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)新人教版第13章第2講變壓器遠距離輸電實驗探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系pptx、2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)新人教版第13章第2講變壓器遠距離輸電實驗探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系docx、第13章第2練變壓器遠距離輸電實驗探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系docx等3份課件配套教學(xué)資源,其中PPT共60頁, 歡迎下載使用。
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