高考物理复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送4市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,2,讲,变压器、电能输送,第十一章 交变电流 传感器,1/73,内容索引,基础,知识梳理,命题点一,理想变压器基本关系和动态分析,命题点二,远距离输电问题,命题点三,变压器与交变电路综合问题,盘查拓展点,课时作业,2/73,基础知识梳理,1,3/73,一、理想变压器基本关系,1.,结构,如图所表示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上,组成,.,(1),原线圈：与交流电源连接线圈，也叫,_,线圈,.,(2),副线圈：与负载连接线圈，也叫,线圈,.,两个线圈,初级,次级,4/73,2.,原理,电流磁效应、,.,3.,基本关系式,(1),功率关系：,P,入,P,出,.,(2),电压关系：,_.,(3),电流关系：只有一个副线圈时,.,由,P,入,P,出,及,P,UI,推出有多个副线圈时，,U,1,I,1,.,电磁感应,U,2,I,2,U,3,I,3,U,n,I,n,5/73,请你依据以上分析总结理想变压器原、副线圈功率、电压和电流决定关系,.,答案,(1),电压：副线圈电压,U,2,由原线圈电压,U,1,和匝数比决定,.,(2),功率：原线圈输入功率,P,1,由副线圈输出功率,P,2,决定,.,(3),电流：原线圈电流,I,1,由副线圈电流,I,2,和匝数比决定,.,深度思索,6/73,二、远距离输电问题,1.,降低输电电能损失两种方法,(1),理论依据：,P,损,I,2,R,.,(2),减小输电线电阻：依据电阻定律,R,，要减小输电线电阻,R,，在确保输电距离情况下，可采取减小材料,、增大导线,_,_,等方法,.,(3),减小输电导线中电流：在输电功率一定情况下，依据,P,UI,，要减小电流，必须提升,.,电阻率,横截面积,电压,7/73,2.,远距离高压输电几个基本关系,(,以图为例,),(1),功率关系：,P,1,P,2,，,P,3,P,4,，,P,2,P,3,.,(2),电压、电流关系：,，,U,2,U,3,，,I,2,I,3,I,线,.,P,损,U,8/73,(3),输电电流：,.,(4),输电线上损耗电功率：,P,损,I,线,U,I,线,2,R,线,.,当输送功率一定时，输电电压增大到原来,n,倍，输电线上损耗功率,就减小到原来,.,9/73,依据以上分析，请你总结输电线路功率损失计算方法有哪些？,(1),P,损,P,P,，,P,为输送功率，,P,为用户所得功率,.,(2),P,损,I,线,2,R,线,，,I,线,为输电线路上电流，,R,线,为线路电阻,.,(3),P,损,，,U,为输电线路上损失电压，,R,线,为线路电阻,.,(4),P,损,UI,线,，,U,为输电线路上损失电压，,I,线,为输电线路上电流,.,深度思索,答案,10/73,1.,判断以下说法是否正确,.,(1),变压器不但能改变交变电流电压，还能改变交变电流频率,.(,),(2),理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率,.(,),(3),变压器副线圈并联更多用电器时，原线圈输入电流随之增大,.(,),(4),变压器只对改变电流起作用，对恒定电流不起作用,.(,),(5),正常工作变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压,.(,),基础题组自测,11/73,2.(,人教版选修,3,2P44,第,2,题改编,),有些机床为了安全，照明电灯用电压是,36 V,，这个电压是把,380 V,电压降压后得到,.,假如变压器原线圈是,1 140,匝，副线圈是,A.1 081,匝,B.1 800,匝,C.108,匝,D.8 010,匝,答案,解析,由题意知,U,1,380 V,，,U,2,36 V,，,n,1,1 140,12/73,3.(,人教版选修,3,2P44,第,5,题改编,),如图所表示电路中，变压器为理想变压器，,a,、,b,接在电压有效值不变交流电源两端，,R,0,为定值电阻，,R,为滑动变阻器,.,现将变阻器滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表,A,1,示数增大了,0.2 A,，电流表,A,2,示数增大了,0.8 A,，则以下说法正确是,A.,电压表,V,1,示数增大,B.,电压表,V,2,、,V,3,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,方向滑动,答案,解析,13/73,电压表,V,1,示数和,a,、,b,间电压有效值相同，滑片滑动时,V,1,示数不变，选项,A,错误；,电压表,V,2,测量电压为副线圈两端电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故,V,2,示数不变，,V,3,示数为,V,2,示数减去,R,0,两端电压，两线圈中电流增大，易知,R,0,两端电压升高，故,V,3,示数减小，选项,B,错误；,理想变压器,U,1,I,1,U,2,I,2,，则,U,1,I,1,U,2,I,2,，,I,2,I,1,，故,U,2,U,1,，变压器为降压变压器，选项,C,错误；,因,I,2,增大，故知,R,减小，变阻器滑片是沿,c,d,方向滑动，选项,D,正确,.,14/73,4.(,人教版选修,3,2P50,第,3,题改编,),从发电站输出功率为,220 kW,，输电线总电阻为,0.05,，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电压损失之比为,A.100,1 B.1,100 C.1,10 D.10,1,由题意知输电线上电流,I,，,则输电线总电阻造成电压损失,U,Ir,故选,A.,答案,解析,15/73,2,命题点,一,理想变压器基本关系和动态分析,16/73,1.,匝数比不变情况,(1),U,1,不变，依据,，输入电压,U,1,决定输出电压,U,2,，不论负载电阻,R,怎样改变，,U,2,不变,.,(2),当负载电阻发生改变时，,I,2,改变，输出电流,I,2,决定输入电流,I,1,，故,I,1,发生改变,.,(3),I,2,改变引发,P,2,改变，,P,1,P,2,，故,P,1,发生改变,.,17/73,2.,负载电阻不变情况,(1),U,1,不变，,发生改变，故,U,2,改变,.,(2),R,不变，,U,2,改变，故,I,2,发生改变,.,(3),依据,P,2,，,P,2,发生改变，再依据,P,1,P,2,，故,P,1,改变，,P,1,U,1,I,1,，,U,1,不变，故,I,1,发生改变,.,3.,变压器动态问题分析流程,U,1,U,2,I,2,I,1,P,1,P,1,I,1,U,1,18/73,(,天津理综,5),如图所表示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表,.,以下说法正确是,A.,当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时，,R,1,消耗功率变大,B.,当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时，电压表,V,示数变大,C.,当滑动变阻器滑动触头,P,向上滑动时，电流表,A,1,示数变大,D.,若闭合开关,S,，则电流表,A,1,示数变大，,A,2,示数变大,【,例,1】,答案,分析,题眼,题眼,相当于,R,3,减小,R,增加,R,增加，并同：,A,1,、,V,、,A,2,都增加,R,3,减小，并同：,A,1,、,V,、,A,2,都减小,19/73,(,全国,卷,16),一含有理想变压器电路如图所表示，图中电阻,R,1,、,R,2,和,R,3,阻值分别为,3,、,1,和,4,，,为理想交流电流表，,U,为正弦交流电压源，输出电压有效值恒定,.,当开关,S,断开时，电流表示数为,I,；当,S,闭合时，电流表示数为,4,I,.,该变压器原、副线圈匝数比为,A.2 B.3,C.4 D.5,【,例,2】,答案,解析,U,R,U,1,U=U,R,+U,1,分析,20/73,开关断开时，电路如图甲所表示，原、副线圈电流比,，,甲,21/73,选项,B,正确,.,乙,22/73,1.,关于理想变压器四点说明,(1),变压器不能改变直流电压,.,(2),变压器只能改变交变电流电压和电流，不能改变交变电流频率,.,(3),理想变压器本身不消耗能量,.,(4),理想变压器基本关系中,U,1,、,U,2,、,I,1,、,I,2,均为有效值,.,2.,变压器与电路动态分析相结合问题分析方法,(1),分清不变量和变量；,(2),搞清理想变压器中电压、电流、功率之间联络和相互制约关系；,(3),利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定,.,方法感悟,23/73,题组阶梯突破,1.,如图所表示，理想变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,2,1,，,和,均为理想电表，灯泡电阻,R,L,6,，,AB,端电压,u,1,12 sin 100,t,(V).,以下说法正确是,A.,电流频率为,100 Hz,B.,读数为,24 V,C.,读数为,0.5 A,D.,变压器输入功率为,6 W,答案,解析,分析,题眼,有效值,24/73,由,100,2,f,得,f,50 Hz,，,A,错；,由能量守恒得,P,1,P,2,U,2,I,2,6 W,，,D,对,.,25/73,2.,一自耦变压器如图所表示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在,a,、,b,间作为原线圈,.,经过滑动触头取该线圈一部分，接在,c,、,d,间作为副线圈，在,a,、,b,间输入电压为,U,1,交变电流时，,c,、,d,间输出电压为,U,2,，在将滑动触头从,M,点顺时针转到,N,点过程中,A.,U,2,U,1,，,U,2,降低,B.,U,2,U,1,，,U,2,升高,C.,U,2,U,1,，,U,2,降低,D.,U,2,n,2,知,U,2,U,1,；,滑动触头从,M,点顺时针旋转至,N,点过程，,n,2,减小，则,U,2,降低，,C,项正确,.,答案,解析,26/73,3,命题点,二,远距离输电问题,27/73,分析思绪及常见,“,三个误区,”,1.,分析思绪：对高压输电问题，应按,“,发电机,升压变压器,远距离输电线,降压变压器,用电器,”,，或按从,“,用电器,”,倒推到,“,发电机,”,次序一步一步进行分析,.,2.,三个误区：,(1),不能正确地利用公式,P,损,R,计算输电线上损耗功率造成错误；,(2),不能正确了解升压变压器输出电压,U,2,、降压变压器输入电压,U,3,和输电线上损失电压,U,关系造成错误，三者关系是,U,2,U,U,3,；,(3),不能正确了解升压变压器输入功率,P,1,、降压变压器输出功率,P,4,和输电线上损失功率,P,损,关系造成错误，三者关系是,P,1,P,损,P,4,.,28/73,(,福建理综,15),图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器,T,原、副线圈匝数分别为,n,1,、,n,2,，在,T,原线圈两端接入一电压,u,U,m,sin,t,交流电源，若输送电功率为,P,，输电线总电阻为,2,r,，不考虑其它原因影响，则输电线上损失电功率为,【,例,2】,答案,解析,P,损,=,I,2,2,r,分析,29/73,又因为是理想变压器，所以,T,副线圈输出功率等于原线圈输入功率,P,，所以输电线上电流,I,，,所以,C,正确，,A,、,B,、,D,错误,.,30/73,题组阶梯突破,3.,如图所表示为远距离输电示意图，发电机输出电压,U,1,及输电线电阻、理想变压器匝数均不变，且,n,1,n,2,n,4,n,3,.,当用户消耗功率增大时，以下表述正确是,A.,用户总电阻增大,B.,用户得到电压,U,4,增大,C.,U,1,U,2,U,4,U,3,D.,用户消耗功率等于发电机输出功率,答案,分析,题眼,I,增加,存在,P,损,=,I,2,r,31/73,4.(,多项选择,),如图为远距离输电示意图，若电厂输出电压,u,1,220 sin 100,t,(V),，则以下表述正确是,A.,U,1,U,2,，,U,3,U,4,B.,U,1,220 V,C.,若,U,2,提升为原来,10,倍，输电线上损失功率为原来,D.,用户得到交变电流频率为,25 Hz,答案,解析,P,损,R,线,，所以,C,正确；,f,Hz,50 Hz,，所以,D,错误,.,32/73,4,命题点,三,变压器与交变电路综合问题,33/73,如图所表示为理想变压器，三个灯泡,L,1,、,L,2,、,L,3,都标有,“,4 V,4 W,”,，灯泡,L,4,标有,“,4 V,8 W,”,，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,和,ab,间输入电压为,A.2,1,16 V B.2,1,20 V,C.1,2,16 V D.1,2,20 V,【,例,4】,答案,解析,分析,题眼,由,L,2,、,L,3,并联后与,L,4,串联，灯泡正常发光可得,U,2,8 V,，,P,2,16 W,，,依据输入功率等于输出功率有,P,2,U,2,I,2,U,1,I,1,，而,I,1,1 A,，,I,2,2 A,，,所以,U,1,16 V,，,U,ab,U,1,U,L1,20 V,，,，,n,1,n,2,2,1.,34/73,1.,理顺交变电路中灯泡串并联关系，结合闭合电路欧姆定律进行分析,.,2.,熟练利用变压器基本关系建立前后两个回路联络,.,方法感悟,35/73,题组阶梯突破,5.(,多项选择,),如图理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同灯泡,a,和,b,，当输入电压,U,为灯泡额定电压,10,倍时，两灯泡均能正确发光,.,以下说法正确是,A.,原、副线圈匝数比为,9,1,B.,原、副线圈匝数比为,1,9,C.,此时,a,和,b,电功率之比为,9,1,D.,此时,a,和,b,电功率之比为,1,9,答案,分析,U,0,10,U,0,=,9,U,0,U,0,36/73,6.(,多项选择,),如图，有一理想变压器，原、副线圈匝数比为,n,1,，原线圈接正弦交流电压,U,，输出端接有一个交流电流表和一个电动机,.,电动机线圈电阻为,R,.,当输入端接通电源后，电流表读数为,I,，电动机带动一重物匀速上升，以下判断正确是,A.,原线圈中电流为,B.,电动机线圈消耗功率为,IU,C.,电动机两端电压为,IR,D.,变压器输入功率为,答案,解析,37/73,已知原线圈两端电压为,U,，经过副线圈电流为,I,，设经过原线圈电流为,I,0,，依据变压器电流比公式有,，得,I,0,，则变压器输入功率为,P,0,I,0,U,，故选项,A,、,D,正确；,38/73,盘查拓展点,5,39/73,常见变压器原理及示例分析,1.,自耦变压器,(,如家用调压变压器,),，铁芯上只有一个线圈，可升压，也可降压,.,如图甲、乙所表示,.,40/73,类型,项目,电压互感器,电流互感器,原线圈连接,并联在高压电路中，匝数多而细,串联在待测高压电路中，匝数少而粗,副线圈连接,连接电压表，匝数少而粗,连接电流表，匝数多而细,互感器作用,将高电压变为低电压,将大电流变成小电流,测量工具,用电压表测低电压,用电流表测小电流,2.,互感器，分为电压互感器和电流互感器，比较以下：,41/73,结合匝数比可计算出结果,高压电路电压,大电流电路电流,原理图,42/73,自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈某部分,.,一升压式自耦调压变压器电路如图所表示，其副线圈匝数可调,.,已知变压器线圈总匝数为,1 900,匝；原线圈为,1 100,匝，接在有效值为,220 V,交流电源上,.,当变压器输出电压调到最大时，负载,R,上功率为,2.0 kW.,设此时原线圈中电流有效值为,I,1,，负载两端电压有效值为,U,2,，且变压器是理想，则,U,2,和,I,1,分别约为,A.380 V,和,5.3 A B.380 V,和,9.1 A,C.240 V,和,5.3 A D.240 V,和,9.1 A,【,典例,1】,答案,解析,43/73,故只有选项,B,正确,.,44/73,(,多项选择,),普通交流电流表和交流电压表不能直接接在高压输电线路上测电流和电压，通常要经过互感器来连接，现在在图示高压电路输入端已接入两个互感器，原、副线圈匝数比分别为,1,200,和,200,1,，图中甲、乙表示电压表或电流表，已知电路中电压表读数为,11 V,，电流表读数为,1 A,，则,A.,甲电表是电压表，乙电表是电流表,B.,甲电表是电流表，乙电表是电压表,C.,图示高压输送电路输电线总电阻是,11,D.,图示高压输送电路输入总功率为,440 kW,【,典例,2】,答案,解析,串联,并联,分析,45/73,由题图可知：甲串联在电路中是电流表，乙并联在电路中是电压表，所以甲是电流表，乙是电压表，,B,正确，,A,错误；,输电线只占部分电压，故不能求解电阻，故,C,错误；,甲互感器原、副线圈匝数比为,1,200,，乙互感器原、副线圈匝数比为,200,1,，由电压表示数为,11 V,，得原线圈电压为,2 200 V,，由电流表示数为,1 A,，得原线圈电流为,200 A,，所以电线输送功率是,P,UI,2 200,200 W,4.4,10,5,W,，故,D,正确,.,46/73,有一个调压变压器结构如图所表示,.,线圈,AB,绕在一个圆环形铁芯上，,C,、,D,之间加上输入电压，转动滑动触头,P,就能够调整输出电压,.,图中,为交流电流表，为,交流电压表，,R,1,、,R,2,为定值电阻，,R,3,为滑动变阻器，,C,、,D,两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则以下说法正确是,A.,当,R,3,不变，滑动触头,P,顺时针转动时，,电流表读数变小，电压表读数变小,B.,当,R,3,不变，滑动触头,P,逆时针转动时，,电流表读数变小，电压表读数变小,C.,当,P,不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小,D.,当,P,不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数,变大,【,典例,3】,答案,解析,47/73,当,R,3,不变，,P,顺时针转动时，,n,MN,减小，由,，知,U,MN,减小，则电压表、电流表读数均减小，,A,项正确，同理知,B,项错误；,当,P,不动时，匝数,n,MN,不变，输出电压,U,MN,不变，滑动变阻器滑动触头向上滑动，,R,3,阻值变大，依据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，,C,项错误，同理知,D,项也错误,.,48/73,课时作业,6,49/73,1.,如图甲所表示，一理想变压器给一个小灯泡供电,.,当原线圈输入如图乙所表示交变电压时，额定功率为,10 W,小灯泡恰好正常发光，已知灯泡电阻为,40,，图中电压表为理想电表，以下说法正确是,A.,变压器输入电压瞬时值表示式为,u,220 sin,t,(V),B.,电压表示数为,220 V,C.,变压器原、副线圈匝数比为,11,1,D.,变压器输入功率为,110 W,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,50/73,由题图乙可知,100 rad/s,，则变压器输入电压瞬时值表示式为,u,220 sin 100,t,(V),，,A,错误,.,小灯泡额定功率,P,10 W,，由,P,可得小灯泡额定电压,U,20 V,，小灯泡恰好正常发光，电压表示数为,20 V,，,B,错误,.,依据变压器变压比公式,U,1,U,2,n,1,n,2,，可得,，,C,正确,.,依据额定功率为,10 W,小灯泡恰好正常发光，理想变压器输入功率等于输出功率可知,D,错误,.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,51/73,2.(,四川理综,2),如图所表示，接在家庭电路上理想降压变压器给小灯泡,L,供电，假如将原、副线圈降低相同匝数，其它条件不变，则,A.,小灯泡变亮,B.,小灯泡变暗,C.,原、副线圈两端电压比值不变,D.,经过原、副线圈电流比值不变,答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,52/73,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,53/73,3.(,多项选择,),如图所表示，,T,为理想变压器，原副线圈匝数比为,5,1.A,1,、,A,2,为理想交流电流表，,V,1,、,V,2,为理想交流电压表，,R,1,、,R,2,为定值电阻，,R,3,为光敏电阻,(,阻值随光照强度增大而减小,),，原线圈两端电压,u,220 sin 314,t,V,，以下说法正确是,A.,当光照增强时，电压表,V,1,示数为,44 V,保持不变,B.,当光照增强时，电压表,V,2,示数增大,C.,经过电流表,A,1,电流方向每秒改变,100,次,D.,当光照增强时，电流表,A,1,、,A,2,示数同时变大,答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,54/73,原线圈两端电压有效值为,220 V,，原副线圈匝数比为,5,1,，所以副线圈电压有效值为,44 V,，电压表,V,1,示数为,44 V,保持不变，与电阻改变无关，所以,A,错误；,当光照增强时，,R,3,电阻减小，总电阻减小，所以电路总电流要变大，,R,1,电压变大，副线圈总电压不变，所以电压表,V,2,示数变小，所以,B,错误；,交变电流周期为,，所以经过电流表,A,1,电流方向每秒改变,100,次，所以,C,正确；,当光照增强时，,R,3,电阻减小，总电阻减小，所以电路总电流要变大，所以,A,1,、,A,2,示数都要变大，故,D,正确,.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,55/73,4.(,多项选择,),如图为某小型水电站电能输送示意图，发电机经过升压变压器,T,1,和降压变压器,T,2,向用户供电,.,已知输电线总电阻,R,10,，降压变压器,T,2,原、副线圈匝数之比为,4,1,，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻,R,0,11.,若,T,1,、,T,2,均为理想变压器，,T,2,副线圈两端电压表示式为,u,220 sin 100,t,(V).,以下说法正确是,A.,发电机中电流改变频率为,100 Hz,B.,经过用电器电流有效值为,20 A,C.,升压变压器输出功率为,4 650 W,D.,当用电器电阻,R,0,减小时，发电机输出功率减小,答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,56/73,交变电流经过变压器，频率不变，则交变电流频率,50 Hz,，故,A,错误,.,经过用电器电流有效值,20 A,，故,B,正确,.,依据,得，输电线上电流,I,3,20,A,5 A,，则输电线上损耗,功率,P,损,I,3,2,R,25,10 W,250 W,，降压变压器输入功率,P,3,U,4,I,4,220,20 W,4 400 W,，则升压变压器输出功率,P,P,3,P,损,4 400 W,250 W,4 650 W,，故,C,正确,.,当用电器电阻,R,0,减小时，降压变压器输出电流增大，则输电线上电流增大，升压变压器原线圈中电流变大，依据,P,UI,知，发电机输出功率增大，故,D,错误,.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,57/73,5.,图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为,1,100,，降压变压器原、副线圈匝数比为,100,1,，远距离输电线总电阻为,100.,若升压变压器输入电压如图乙所表示，输入功率为,750 kW.,以下说法中正确有,A.,用户端交流电频率为,100 Hz,B.,输电线中电流为,30 A,C.,用户端电压为,250 V,D.,输电线路损耗功率为,180 kW,答案,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,58/73,6.,某村在距村庄较远地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为,9 kW,，输出电压为,500 V,，输电线总电阻为,10,，允许线路损耗功率为输出功率,4%.,(1),当村民和村办小企业需要,220 V,电压时，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比各为多少？,(,不计变压器损耗,),答案,解析,1,3,72,11,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,59/73,建立如图甲所表示远距离输电模型,由线路损耗功率,P,线,I,线,2,R,线,和,P,线,4%,P,出,可得,I,线,6 A,又,P,出,U,2,I,线,，所以,U,2,1 500 V,则,U,3,U,2,I,线,R,线,1 440 V,由理想变压器规律可得,所以升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是,1,3,和,72,11.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,60/73,(2),若不用变压器而由发电机直接输送，则村民和村办小企业得到电压和功率各是多少？,答案,解析,320 V,5 760 W,若不用变压器而由发电机直接输送,(,模型如图乙所表示,).,由,P,出,UI,线,可得,I,线,18 A,所以线路损耗功率,P,线,I,线,2,R,线,18,2,10 W,3 240 W,用户得到电压,U,用户,U,I,线,R,线,(500,18,10)V,320 V,用户得到功率,P,用户,P,出,P,线,(9 000,3 240)W,5 760 W.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,61/73,7.,某河水流量为,4 m,3,/s,，水流下落高度差为,5 m.,现在利用河水来发电，设所用发电机总效率为,50%.,(1),求发电机输出功率,.,答案,解析,9.8,10,4,W,水推进发电机叶轮功率,P,，又,m,V,所以,P,，发电机输出功率为,P,出,50%,P,解得,P,出,50%,1.0,10,3,4,9.8,5 W,9.8,10,4,W.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,62/73,(2),设发电机输出电压为,350 V,，在输送途中输电线电阻为,4,，损耗功率为输出功率,5%,，问在用户需用电压为,220 V,时，所用升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别为多少？,(,g,9.8 m/s,2,),答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,63/73,输电线上损耗功率为,P,损,5%,P,出,5%,9.8,10,4,W,4.9,10,3,W,又,P,损,I,2,r,依据理想变压器输入功率和输出功率相等可知，,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,64/73,因为降压变压器原线圈两端电压为,U,1,2.8,10,3,V,35,4 V,2.66,10,3,V,副线圈两端电压为,U,2,220 V,所以降压变压器原、副线圈匝数比为,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,65/73,8.(,多项选择,),如图所表示，理想变压器原、副线圈匝数之比为,n,1,n,2,22,1,，原线圈接在电压有效值为,U,0,220 V,正弦式交流电源上，副线圈连接理想电压表,V,、交流电流表,A,、理想二极管,D,和电容器,C,.,则以下说法中正确是,A.,电压表示数为,10 V,B.,电容器不停地充电和放电，所带电荷量不停改变,C.,稳定后电流表读数为零,D.,稳定后电容器两极板间电势差一直为,10 V,答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,66/73,依据理想变压器变压规律,可知，副线圈输出电压有效值为,10 V,，,A,项正确；,因为二极管单向导电性，故电容器在,周期内被充电到达最大值,10 V,，稳定后电容器两极板间电势差不变,.B,项错误、,D,项正确；,稳定后，无电流经过二极管，电流表读数为零，,C,项正确,.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,67/73,9.(,多项选择,),如图甲所表示，理想变压器原、副线圈匝数比为,4,1,，电压表、电流表为理想电表,.L,1,、,L,2,、,L,3,、,L,4,为四只规格均为,“,220 V,60 W,”,相同灯泡,.,假如副线圈电压按图乙所表示规律改变，则以下说法正确是,A.,电压表示数为,660 V,B.,电流表示数为,0.82 A,C.,a,、,b,两点电压是,1 045 V,D.,a,、,b,两点电压是,1 100 V,答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,68/73,依据题图乙所表示副线圈电压图象，可知副线圈电压有效值为,U,2,220 V.,由变压器变压公式可知，原线圈输入电压,U,1,4,U,2,4,220 V,880 V,，,选项,A,错误,.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,69/73,10.(,多项选择,),如图甲所表示，理想变压器原、副线圈匝数比为,10,1,，原线圈接交流电源和交流电压表、交流电流表，副线圈经过电阻为,R,导线与热水器、抽油烟机连接,.,已知原线圈两端电压保持不变，副线圈上电压按如图乙所表示规律改变,.,现闭合开关,S,接通抽油烟机，以下说法正确是,A.,热水器两端电压瞬时值表示式,为,u,220 sin 100,t,V,B.,电压表示数为,2 200 V,C.,电流表示数变大,D.,变压器输入功率增大,答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,70/73,图乙为副线圈上电压改变规律，而热水器上电压要小于副线圈上电压，选项,A,错误；,由交变电流规律可知，副线圈上电压有效值为,220 V,，由变压器变压关系可知，原线圈电压为,2 200 V,，选项,B,正确；,闭合开关，副线圈输出功率增大，则原线圈输入功率增大，所以电流表示数增大，选项,C,、,D,正确,.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,71/73,11.(,多项选择,),如图，一理想变压器原、副线圈匝数分别为,n,1,、,n,2,.,原线圈经过一理想电流表,接正弦交流电源，一个二极管和阻值为,R,负载电阻串联后接到副线圈两端,.,假设该二极管正向电阻为零，反向电阻为无穷大,.,用交流电压表测得,a,、,b,端和,c,、,d,端电压分别为,U,ab,和,U,cd,，则,A.,U,ab,U,cd,n,1,n,2,B.,增大负载电阻阻值,R,，电流表读数变小,C.,负载电阻阻值越小，,cd,间电压,U,cd,越大,D.,将二极管短路，电流表读数加倍,答案,解析,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,72/73,增大负载电阻，则变压器输出功率减小，输入功率也减小，由,P,1,U,ab,I,1,可知，电流表读数减小，选项,B,正确；,cd,间电压,U,cd,与,R,大小无关，选项,C,错误；,将二极管短路，变压器输出功率,，为原来,2,倍，由,P,2,P,1,U,ab,I,1,可知，电流表读数变为原来,2,倍，选项,D,正确,.,1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,6,73/73,