选修3-2 第十章 交变电流 传感器 第2讲 变压器 电能的输送

第十章 交变电流 传感器 备选多媒体展台 1.交流电的概念 2.正弦交变电流的产生 3.变压器的结构和原理 第十章 交变电流 传感器 备选多媒体展台 1.交流电的概念 2.正弦交变电流的产生 3.变压器的结构和原理 4.理想变压器输入电流及功率的研究 5.用电高峰灯光为何变暗 6.传感器的应用 7.力传感器的工作原理 8.传感器显示运动中两物体间的作用力和反作用力 9.双金属片自动控温电熨斗 抓住两个考点 1.理想变压器 2.远距离输电 状元微博 1.变压器基本规律的应用 2.变压器的动态分析 3.远距离输电问题 突破三个考向 第2讲 变压器 电能的输送 命题热点16 理想变压器基本规律的应用 1.命题专家评述 2. 阅卷老师叮咛 3.高考佐证 预测1 预测2 聚焦一个热点 随堂 基础演练 备选视频展台 显示/隐藏

◆ 01抓住两个考点◆ 考纲点击 1.理想变压器 【思维驱动】 一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V．按理想变压器分析，该变压器烧 坏前的原、副线圈匝数分别为(　　)． A．1 100,360 B．1 100,180 C．2 200,180 D．2 200,360 解析/显隐

1．构造：如图示,变压器是由_______和绕在铁芯上的___________组成的. ◆ 01抓住两个考点◆ 【知识存盘】 1．构造：如图示,变压器是由_______和绕在铁芯上的___________组成的. (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫________线圈． (2)副线圈：与________连接的线圈，也叫_______线圈． 2．原理：电流磁效应、_________. 闭合铁芯 两个线圈 初级 负载 次级 电磁感应

(1)功率关系：_____________． (2)电压关系：U1/n1＝U2/n2； ◆ 01抓住两个考点◆ 3．基本关系式 (1)功率关系：_____________． (2)电压关系：U1/n1＝U2/n2； 有多个副线圈时， U1/n1＝U2/n2 ＝U3/n3 ＝ …. (3)电流关系：只有一个副线圈时，I1/I2＝n2/n1. 由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时: U1I1＝_________________________. P入＝P出 U2I2＋U3I3＋…＋UnIn 高电压 低电压 大电流 小电流

◆ 01抓住两个考点◆ 考纲点击 2.远距离输电 【思维驱动】 (2012·江西重点中学联考)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时(　　)． A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低 B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小 C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大 D．供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小 解析/显隐

◆ 01抓住两个考点◆ 【知识存盘】 I2Rt IR I2R

◆ 01抓住两个考点◆ 状元微博 远距离高压输电的几个基本关系: 本栏内容结束

◆02突破三个考向◆ 考向一　变压器基本规律的应用 【典例1】 (2012·海南卷,4)如图示,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在 副线圈的两端.当两灯泡都正常工作时,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是(　　). A．120 V,0.10 A B．240 V,0.025 A C．120 V,0.05 A D．240 V,0.05 A 审题导析 1.表明副线圈两端电压等于灯泡的额定电压. 2.可考虑应用原、副线圈之间的电压（功率）规律解答问题. 3.交流电路中电压表电流示数均为有效值. 解析/显隐

副线圈的电压U2由原线圈的电压U1和匝数比决定 ◆02突破三个考向◆ 【借题发挥】 1．对理想变压器的理解 (1)没有能量损失 (2)没有磁通量损失 (3)基本量的制约关系 2.变压器问题的解题思路 注意U、P、I三个物理量之间的数量关系 电压 功率 电流 副线圈的电压U2由原线圈的电压U1和匝数比决定 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定

【变式跟踪1】 如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数之比为1∶n，副线圈接一定值电阻R( )． ◆02突破三个考向◆ 【变式跟踪1】 如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数之比为1∶n，副线圈接一定值电阻R(　　)． 解析/显隐

考向二 变压器的动态分析 审题导析 1.交流电压（流）表只能表示交变电流的有效值. ◆02突破三个考向◆ 考向二　变压器的动态分析 【典例2】 (2012·福建卷，14)如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsin ωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器. V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示； A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是(　　)． A．I1和I2表示电流的瞬时值 B．U1和U2表示电压的最大值 C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小 审题导析 1.交流电压（流）表只能表示交变电流的有效值. 2.可用变压器的知识结合欧姆定律来判断电压（流）表的变化. 解析/显隐

变压器的动态分析 【借题发挥】 1．根据题意弄清变量与不变量． 2．弄清变压器动态变化的决定关系． (1)原线圈与副线圈电压的决定关系． ◆02突破三个考向◆ 【借题发挥】 变压器的动态分析 1．根据题意弄清变量与不变量． 2．弄清变压器动态变化的决定关系． (1)原线圈与副线圈电压的决定关系． (2)输入功率与输出功率的决定关系． (3)原线圈与副线圈电流的决定关系． 3．基本思路程序

1.A1、A2示数比值及V1、V2的示数只决定于原副线圈的匝数比. ◆02突破三个考向◆ 【变式跟踪2】 为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后(　　)． A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变 提示 注意： 1.A1、A2示数比值及V1、V2的示数只决定于原副线圈的匝数比. 2.V2的示数决定于原线圈电压；A1的示数决定于变压器输出功率. 解析/显隐

考向三 远距离输电问题 审题导析 1.电路输送的总功率P及原线圈两端电压U均保持不变. ◆02突破三个考向◆ 考向三　远距离输电问题 审题导析 1.电路输送的总功率P及原线圈两端电压U均保持不变. 2.由匝数比的不同，可根据变压器的规律分别求出副线圈两端电压U1和U2，进而由功率公式求出流过输电线上的电流I1、I2，再用功率公式可得出两次输电的线损功率P1、P2表达式. 转 解析

◆02突破三个考向◆ 转 原题

◆02突破三个考向◆ 【借题发挥】 U线 I1 I2 I4 P4 1．远距离输电的电路结构图. ΔP P1 P2 P3 I3

(1)正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量． (2)抓住变压器变压前后各量间关系，求出输电线上的电流． ◆02突破三个考向◆ 3．解远距离输电问题的思路 (1)正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量． (2)抓住变压器变压前后各量间关系，求出输电线上的电流． (3)计算电路功率问题时常用关系式：P损＝IR线，注意输电线上的功率损失和电压损失． (4)电网送电遵循“用多少送多少”的原则说明原线圈电流由副线圈电流决定.

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小 ◆02突破三个考向◆ 【变式跟踪3】 2012年入春以来，云南省部分地区出现严重旱情，导致大面积农作物受灾，大量群众饮水困难．目前旱情仍在继续．为帮助灾区抗旱，电力部门加大了对灾区的电力供应．如图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器不变，若发电厂增大输出功率，则下列说法正确的是(　　)． A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小 解析/显隐 本栏内容结束

命题热点16 理想变压器基本规律的应用 命题专家评述 考情分析 2012年，在全国各地高考试卷中本讲内容共考查了7处，是高频考点． ◆03聚焦一个热点◆ 命题热点16 理想变压器基本规律的应用 命题专家评述 考情分析 2012年，在全国各地高考试卷中本讲内容共考查了7处，是高频考点． 高考题型：选择题 命题趋势 2014年高考对本讲内容的考查仍是理想变压器规律的应用，可能加强对实际问题处理能力的考查．

输入功率等于输出功率(副线圈有多个绕组) ◆03聚焦一个热点◆ 阅卷老师叮咛 易失分点 (1)不清楚理想变压器只能改变电压和电流，而不能改变功率和频率． (2)不能正确地分析变压器的动态变化问题． 应对策略 巧记：对于理想变压器，各电学物理量的决定因素 物理量 决定因素 输入电压 提供输入电压的电源 输出电压 输入电压和匝数比，与负载无关 输入电流 输出电流(原、副线圈各一个绕组)或 输入功率等于输出功率(副线圈有多个绕组) 输出电流 输出电压和负载 输入功率 输出功率

◆03聚焦一个热点◆ 高考佐证 (2012·课标全国卷，17)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的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，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的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1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 审题导析 1.此类变压器遵从普通变压器的所有规律. 2.输出电压最大，意味着副线圈接入电路匝数为最多，即为1900匝. 解析/显隐

◆03聚焦一个热点◆ 解析/显隐

注意分析确定图中原、副线圈位置；滑动触头P转动过程中副线圈匝数的变化及引起的副线圈两端电压的变化. ◆03聚焦一个热点◆ 【预测2】 如图所示是一种理想自耦变压器示意图,线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P是可移动的滑动触头．A、B间接交流电压U,输出端连接了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头.当开关S闭合,P处于如图所在的位置时,两灯均能发光.下列说法正确的是(　　). A．将P沿逆时针方向移动，两灯均变暗 B．P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 C．P不动，将Q向右移动，输入功率变大 D．断开开关S，L1将变暗 注意分析确定图中原、副线圈位置；滑动触头P转动过程中副线圈匝数的变化及引起的副线圈两端电压的变化. 转 解析

◆03聚焦一个热点◆ 转 原题 本栏内容结束

1 2 3 4 5 6 一、理想变压器 基本规律的应用 二、远距离 输电问题 题号 C C D BC D ABD 目标 随堂基础演练 ◆04随堂基础演练◆ 目标 一、理想变压器 基本规律的应用 二、远距离 输电问题 题号 1 2 3 4 5 6 点击右蓝框 出现 答案及解析 随堂基础演练 答案及解析 C C D BC D ABD 点击进入作业布置页面 本栏内容结束

完成《创新设计》 05活页规范训练 本讲内容结束