《2018年高考物理专题10.2变压器电能的输送热点题型和提分秘籍》
本专题主要探讨的是高中物理中的一个重要概念——变压器及其在电能输送中的应用。变压器是电力系统中不可或缺的设备,它能够改变交流电压的大小,从而实现电能的高效传输。以下是对这一主题的深入解析:
1. **变压器的基本原理**:变压器的工作基于电磁感应定律,通过改变原线圈与副线圈的匝数比例,可以改变电压的比例。理想变压器假设没有能量损失,即效率为100%。
2. **功率、电压、电流的关系**:理想变压器的功率守恒,即原线圈输入的功率等于所有副线圈输出的功率之和。电压关系可由公式 = 表示,其中, 和 分别代表原、副线圈的电压;电流关系则由 = 表达, 和 分别为原、副线圈的电流。
3. **远距离输电问题**:在远距离输电中,为了减少线路损耗,通常采用高压输电,然后在接近用户的地方降压。线路损失的功率可用公式 计算,其中,P损是损失功率,R是线路电阻,I是电流。
4. **理想变压器的特性**:理想变压器不考虑铜损和铁损,不能改变直流电压,不能改变交流电的频率,且输入功率等于输出功率,电压和电流的有效值遵循基本关系。
5. **动态分析**:例如,当滑动变阻器改变时,会直接影响到负载电阻两端的电压和电流,进而影响变压器的输入电流和输出功率。如果负载电阻不变,改变变压器的匝数比会影响输出电压。
6. **题目解析**:例题1中,选项BD正确,说明了变压器中功率和电压的关系。在理想变压器中,负载电阻的改变不会影响副线圈的电压,但会影响输入电流和功率。
7. **应用实例**:在例题2中,当滑动变阻器滑片移动时,负载的变化会影响到变压器的输入电流和输出功率,但输出电压保持不变。
通过这些知识点的学习,学生应能熟练掌握理想变压器的工作原理,理解其在电能输送中的关键作用,并能解决相关问题,提高高考物理分数。同时,需要注意的是,理想变压器模型是理论上的简化,实际应用中要考虑损耗和其他实际因素。