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学案 5.4(2)变压器习题课


长垣一中课堂导学案提纲

高二宏志班(2016. 09.22)

编制:

审核:

序号:029

理想变压器
班级: ______
【考纲解读】

远距离输电 (习题课)

姓名: _________小 组: ____

_____评价:___________

1.理解变压器的原理,会 用功率关系、电压比、电流 比进行有关的计算。 2.能够对理想变压器进行动态分析。 3.会分析计算远距离输电问题。 【学习重、难点】 重点:能够对理想变压器进行动态分析。 难点:分析计算远距离输电问题 【导课流程】 考点一 理想变压器原、副线圈基本关系的应用 1.基本关系 (1)P1=P2 ;当变压器有多个副线圈时, ( 2)

U 1 n1 ? ,当变压器有多个副线圈时, U 2 n2
I 1 n2 ? ,有多个副线圈时,由输入功率和输出功率相等确定电流关系 I 2 n1

( 3)

(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量变化率也相同,频率也就相同. 【例 1】 【2016·四川卷】如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡 L 供电,如 果将原、副线圈减少相同匝数,其它条件不变,则( A.小灯泡变亮 B.小灯泡变暗 C.原、副线圈两段电压的比值不变 D.通过原、副线圈电流的比值不变 【针对训练 1】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为 3∶1, 4 个相同的好灯泡如 )

图接入电路,已知副线圈一侧的 3 个灯泡均正常发光,则原线圈电路中串联的灯泡 L 的情况 是( ) A.L 将要烧毁 B.L 比另外 3 个灯要暗些 C.L 正常发光 D.不知输入电压,无法判断 考点二 理想变压器的动态分析 1.制约关系

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(1)电压制约: (当变压器原、副线圈的匝数比( n1/n2)一定时) ,U (2)功率制约:P 决定 P

决定 U

(3)电流制约: (当变压器原、副线圈的匝数比( n1/n2)一定,且输入电压 U1 确定时)I 定I 2.解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法



(1)分清不变量和变量,弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系, 利用闭合电路欧姆定律,串、并联电路特点进行分析判定. (2)分析该类问题的一般思维流程是:

【例 2】 【2015·广东·15】如图所示为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视 变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头 P, 使输出电压有效值由 220V 降至 110V,调节前后( A.副线圈中的电流比为 1∶2 B.副线圈输出功率比为 2∶1 C.副线圈的接入匝数比为 2∶1 D.原线圈输入功率比为 1∶2 【针对训练 2】 【2016·全国新课标Ⅰ卷】一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻 R1、 )

R2 和 R3 的阻值分别为 3Ω

、 1Ω

和 4Ω

,○ A 为理想交流电流表,U 为正弦交流电 压源, )

输出电压的有效值恒定。当开关 S 断开时,电流表的示数为 I;当 S 闭合时,电流表的示数 为 4I。该变压器原、副线 圈匝数比为( A. 2 C. 4 考点三 远距离输电问题 B. 3 D. 5

远距离输电问题的“三二一” (1)回路

(2)回路 2 的电流、电压和功率的关系

U2= Δ U+ U3, I2=I3=I 线. P2= P 损 + P3

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【例 3】 【2015·福建·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 的原、副线圈匝数分别为 n1、n2 。在 T 的原线圈两端接入一电压 u ? Um sin ?t 的交流电源,
若输送电功率为 P,输电线的总电阻为 2r,不考虑其它因素的影响,则输电线上损失的电功 率为( )

n1 U 2 m A.( ) n2 4r

n2 U 2 m B.( ) n1 4r


C.4(

n1 2 P 2 ) ( ) r n2 U m

D.4(

n2 2 P 2 ) ( ) r n1 U m

【针对训练 3】 【 2014·四川·1】如图所示,甲是远距离的输电示意图,乙是发电机输出电 压随时间变化的图象,则(

A.用户用电器上交流电的频率是 100Hz B.发电机输出交流电的电压有效值是 500V C.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失功率减小 【课堂检测】 1、 【青海省平安县第一高级中学 2015-2016 学年高二上学期期末试题】如图所示为含有理想 变压 器的电路,图中的三个灯泡 L1、L2、L3 都标有“5V、5W”字样.L4 标有“5V、10W”字样, 若它们都能正常发光,不考虑导线的能耗,则该电路的输入功率 Pab 和输入电压 Uab 应为 ( )

A.20W,25V C.25W,25V

B.20W,20V D .25W,20V

2、【河南省南阳市第一中学 2015-2016 学年高二下学期期末试题】如图所示的电路中,P 为 滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压 U 1 不变,闭合开关 S,下列说法正确的是

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A、P 向下滑动时,灯 L 变亮 B、P 向下滑动时,变压器的输出电压不变 C、P 向上滑动时,变压器的输入电流变小 D、P 向上滑动时,变压器的输出功率变大 3、【辽宁省实验中学 2015-2016 学年高二上学期期末考试】夏季来临,空调、冷风机等大功 率电器使用增多,用户消耗的功率增大。如图所示,发电机的输出电压 U1 和输电线的电阻 r 均不变、变压器均为理想变压器,则下列说法中正确的( )

A.变 压器的输出电压 U2 增大,且 U2>U1 B.变压器的输出电压 U4 增大,且 U4<U3 C.输电线损耗的功率占发电机输出功率的比例增大 D.输电线损耗的功率减小

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