1、返回返回思维启动一台理想变压器，其原线圈2 200匝，副线圈440匝，并接一个100 的负载电阻，如图1121所示。(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，图1121电压表示数为_V，电流表示数为_A。返回(2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为_V，电流表示数为_A。此时输入功率为_W，变压器效率为_。返回提示：(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零。(2)由U2U1n2n1得U2U1n2n1220 4402 200 V44 V(电压表示数)I2U2R 44100
2、 A0.44 A(电流表示数)P 入P 出I2U20.4444 W19.36 W效率 100%。返回 知识联动1变压器的构造(如图 1122 所示)理想变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。2变压器的原理图 1122电流磁效应、电磁感应(互感现象)。3理想变压器的基本关系(1)电压关系：U1U2n1n2。返回(2)功率关系：P 入P 出。(3)电流关系：只有一个副线圈时：I1I2n2n1。有多个副线圈时：UII1U2I2U3I3UnIn。(4)对于单个副线圈的变压器，原、副线圈中的频率 f、磁通量变化率t 相同，并且满足Unt。返回应用升级1(双选)理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法
3、中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为11返回解析：对于理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，A错误B正确；每匝线圈产生的感应电动势相等，且电压与匝数成正比，C错；理想变压器忽略热损耗，故输入功率等于输出功率，D正确。答案：BD返回思维启动采用高压输电之后导线中的电流为什么减小？这与部分电路欧姆定律是否相矛盾？返回提示：在输电时，输送功率是一定的，其功率PUI，所以在输电功率一定的情况下，电压越高，电流越小。
4、这一关系与部分电路欧姆定律并不矛盾，这是由于：(1)输电的整个线路并不是纯电阻电路，部分电路欧姆定律的适用条件是纯电阻电路。(2)输电的电压并非全部加在了输电导线上，而主要是加在下一级的变压器的初级线圈上。返回 知识联动1根据 P 损I2R 线，降低输电电能损失有以下两种措施(1)减小 R 线：由 RlS可知，减小 R 线可用 较小的导体材料(如铜)或增大导线的横截面积(有时不现实)。(2)减小输电电流：在输电功率一定的情况下，根据 PUI，要减小电流，必须提高输电电压，即高压输电。返回2远距离高压输电示意图(如图1123所示)图1123返回3远距离高压输电的几个基本关系(1)功率关系：P1P
5、2，P3P4，P2P 损P3(2)电压、电流关系：U1U2n1n2I2I1，U3U4n3n4I4I3U2UU3，I2I3I 线。(3)输电电流：I 线P2U2P3U3U2U3R线。(4)输电线上损耗的功率 P 损I 线UI 线2R 线(P2U2)2R 线。返回应用升级2某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器后向80 km远处供电。已知输电导线的电阻率为2.4108 m，导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%。求：(1)升压变压器的输出电压。(2)输电线路上的电压损失。返回解析：(1)导线电阻r2lS2.41082801031.5104
6、 25.6，输电线路损失功率为输出功率的 4%，则 4%PI2r，代入数据得：I125 A。由 P 入P 出及 PUI 得：输出电压 UPI107125 V8104 V。(2)输电线路上电压损失UIr12525.6 V3.2103 V。答案：(1)8104 V(2)3.2103 V返回返回知识检索制约关系 电压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 功率 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 电流 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定 返回典题例析例1 如图1124所示的电路中，变压器初级线圈匝数n11 000匝，次级线圈有两个，匝数分别为n2500匝，n3200匝，分别
7、接一个R55 的电阻，图1124在初级线圈上接入U1220 V的交变电流。求：(1)两次级线圈输出电功率之比；(2)初级线圈中的电流。返回思路点拨 返回解析(1)对两个次级线圈有U1U2n1n2，U1U3n1n3所以 U2n2U1n1 U12，U3n3U1n1 U15又 PU2R，所以P2P3U22U32254。(2)由欧姆定律得 I2U2R 2 A，I3U3R 0.8 A。对有两个次级线圈的变压器有 n1I1n2I2n3I3所以 I1n2n1I2n3n1I31.16 A。答案(1)254(2)1.16 A返回拓展训练1（双选）如图 1125 所示，理想变压器原线圈接u220 2sin100t
8、(V)的正弦交流电源，图中电流表内阻不计。副线圈接入“110 V 60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光。下列说法正确的是()图1125返回A原线圈中的输入功率为 60 WB通过灯泡的电流的频率为 50 HzC电流表的示数为3 222 AD理想变压器原、副线圈匝数之比为 2 21返回解析：由 P 入P 出得 P 入60 W。A 正确；交流电的周期 T2 150 s，故频率为 50 Hz，B 正确；交流电的峰值 Um220 2 V，则其有效值 UUm2220 V，由 PUI 得 IPU60220 A 311A，C 错；由n1n2 UU得n1n222011021，D 项错。答案：AB返回知识检索1匝数
9、比不变的情况：如图1126所示图1126返回(1)U1 不变，根据U1U2n1n2，输入电压 U1 决定输出电压 U2，不论负载电阻 R 如何变化，U2 也不变。(2)当负载电阻发生变化时，I2 变化，输出电流 I2 决定输入电流 I1，故 I1 发生变化。(3)I2 变化引起 P2 变化，P1P2，故 P1 发生变化。返回2.负载电阻不变的情况：如图所示如图 1127 所示(1)U1 不变，n1n2发生变化，故 U2 变化。(2)R 不变，U2 改变，故 I2 发生变化。(3)根据 P2U22R，P2 发生变化，再根据P1P2，故 P1 变化，P1U1I1，U1 不变，故 I1 发生变化。图
10、1127返回3分析动态问题的程序返回典题例析例2 如图1128所示，理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数(图中电压表及电流表皆为理想电表)，则下列说法中正确的是()图1128返回A当滑片c向b端移动时，变压器输入功率变大B当滑片c向a端移动时，电流表A1的示数将减小，电压表V的示数不变C当滑片c向b端移动时，电流表A2的示数将变大，电压表V的示数也变大D滑片c不动，将开关S由1掷向2时，三个电表A1、A2、V的示数都变大返回思路点拨 滑片c移动改变负载电阻的大小，从而改变副线圈中的电流、功率，改变原线圈中的电流。开关S由1掷向2减少了原线圈的匝数，从而
11、改变其他各物理量。返回解析 滑片 c 向 b 端移动时，R 变大，输出功率 P2U22R，又因 U2 不变，则 P2 减小，所以输入功率减小，A 项错；滑片 c 向 a 端移动时，R 变小，A2 示数 I2U2R 变大，则 A1示数变大，B 项错；滑片 c 向 b 端移动时，R 变大，由 I2U2R 知，A2 示数变小，故 C 项错；当滑片 c 不动，开关 S由 1 掷向 2 时，原线圈匝数 n1 减少，由 U2n2n1U1 知 U2 变大，故 A2 示数变大，A1 示数变大，故 D 项正确。答案 D返回拓展训练2(双选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图11
12、29甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是()图1129返回A副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为31 VCP向右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输出功率增加返回解析：由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为0.02 s，频率为50 Hz，所以副线圈输出电压的频率为50 Hz，选项A正确；原线圈输入电压的最大值为310 V，有效值为220 V，根据变压公式，副线圈输出电压的有效值为22 V，选项B错误；由变压器变流公式知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，选项C错误；滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小
13、，副线圈输出电流增大，输出功率增加，选项D正确。答案：AD返回知识检索1输电过程的电压关系返回2输电过程功率的关系返回典题例析例3 一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为50 kW，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为15，两个变压器间的输电导线的总电阻为15，降压变压器的输出电压为220 V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：返回(1)升压变压器副线圈的端电压；(2)输电线上损耗的电功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比。审题指导 解答本题应注意以下两个方面：(1)输电线上的电流可用PI2U2求出。(2)因输电
14、线上有电压损失，故U3U2IR线。返回解析(1)因为U1U2n1n2，所以 U2n2n1U12 500 V。(2)P2P150 kW输电线中电流 I2P2U250 0002 500 A20 A则 P 损I22R 线20215 W6 000 W。(3)用户得到功率 P4P1P 损44 000 W所以降压变压器副线圈电流 I4P4U444 000220 A200 A故n3n4I4I3I4I220020 101。答案(1)2 500 V(2)6 000 W 1(3)101返回拓展训练3某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW。现用500 kV电压输
15、电，则下列说法正确的是()A输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻返回解析：输电线上输送的电流为 I 输P输U输3106kW500 kV 6 000 A，A 选项错误。输电线上由电阻造成的损失电压 U 损I输R 线6 000 A2.5 1.5104 V，B 选项正确。若输电电压为 5 kV，则输电线上损失的功率不可能大于输电总功率 3106 kW，C 选项错误，PU2r 中，U 应当为输电线上损失的电压，D 选项错误。答案：B
16、返回返回1(2011新课标全国卷)如图11210，一理想变压器原、副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()返回AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 2 V，I0.2 ADU110 2 V，I0.2 2 A图11210返回解析：直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V、0.1 A。故原线圈中的电压、电流分别为110 V、0.2 A。答案：A返回2(2011浙江高考)如图11211所示，在铁芯上、下分别
17、绕有匝数n1800和 n2 200 的两个线圈，上线圈两端与 u 51sin314t V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，图11211则交流电压表的读数可能是()A2.0 V B9.0 VC12.7 V D144.0 V返回解析：由题意知原线圈的有效值为 U1512 V，若磁通量无损失，则根据U1n1U2n2得 U2512200800 V9.0 V。因铁芯不是闭合的，考虑到漏磁的影响，n2 线圈两端电压的有效值应小于 9 V，故只有选项 A 正确。答案：A返回3（双选）(2010天津高考)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
18、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11212所示。当开关S闭合后()图11212返回AA1示数变大，A1与A2示数的比值不变BA1示数变大，A1与A2示数的比值变大CV2示数变小，V1与V2示数的比值变大DV2示数不变，V1与V2示数的比值不变返回解析：因为变压器的匝数与输入电压U1不变，所以电压表V1的示数和电压表V2的示数不变，C错误，D正确；当S闭合后，因为负载电阻减小，故次级线圈中的电流I2增大，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将增大，但因为变压器的匝数不变，故B错误，A正确。答案：AD返回4(2012潮州模
19、拟)发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10，若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(2)用户得到的电功率是多少？返回解析：大功率、远距离输电，为了减少输电线路损失，要采用高压输电，到用户后，再降压。其输电线路示意图如图所示。返回(1)输电线因发热损耗的功率为PP4%1004%kW4 kW由 PI2R，得输电电流即升压变压器副线圈中的电流为 I2PR 410310 A20 A升压变压器原线圈中的输入电流为I1 PU1100103250 A400 A所以升压变压器原、副线圈的匝数比为返回n1n2I2I1 20400 120升压变压器副线圈两端的电压为U2n2n1U125020 V5 000 V输电线路中损失的电压为UI2R2010 V200 V降压变压器原线圈两端的电压为U3U2U5 000 V200 V4 800 V所以降压变压器原、副线圈的匝数比为返回n3n4U3U44 800220 24011(2)用户得到的电功率，即降压变压器的输出功率为PP(14%)10096%kW96 kW。答案：(1)120 24011(2)96 kW返回
