高三分类练- 变压器、远距离输电(培优)
2024届全国高考复习物理历年好题专项(变压器、远距离输电)练习(附答案)
2024届全国高考复习物理历年好题专项（变压器、远距离输电）练习1.[2023ꞏ广东汕头第一次模拟]图乙是图甲中降压变压器给用户供电的电路示意图，R0表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器，总电阻为R.若变压器视为理想变压器、输入电压恒定，电表视为理想电表，当用户使用的用电器减少时，则（ ）A．用户总电阻R减少B．电压表V2示数增大C．用电器R两端电压升高D．电流表A1示数保持不变2.[2022ꞏ北京卷]某理想变压器的原线圈接在220 V的正弦交流电源上，副线圈输出电压为22 000 V，输出电流为300 mA.该变压器（ ）A．原、副线圈的匝数之比为100∶1B．输入电流为30 AC．输入电流的最大值为15 2 AD．原、副线圈交流电的频率之比为1∶1003.[2023ꞏ北京人大附中三模]某同学通过学习电磁感应的相关知识，利用实验室里的线圈自制了一个放大版的手机扬声器，装置如图所示．两个匝数不同的线圈A、B之间没有导线相连，线圈A与手机的音频输出端连接，线圈B与音响连接．为检验该装置是否能正常工作及其播放效果，现将线圈A插入线圈B中，则下列说法正确的是（ ）A．因A、B两线圈之间未用导线连通，所以该扬声装置不可能发出声音B．线圈B中产生变化的电流使音响发声C．将A、B线圈互换，音响的播放效果不变D．在A线圈中插入铁芯，音响的播放效果不变4.[2022ꞏ重庆卷]低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压．若将“12 V50 W”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为220 V的交流电后能正常工作，则（ ）A．卤素灯两端的电压有效值为6 2 VB．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3C．流过卤素灯的电流为0.24 AD．卤素灯的电阻为968 Ω5.[2022ꞏ湖北卷]（多选）近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示．发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100匝，接收线圈的匝数为50匝.若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（ ）A．接收线圈的输出电压约为8 VB．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同6.（多选）输电能耗演示电路如图所示．左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为7.5 V的正弦交流电．连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为10 Ω.开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为10 W；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P.以下判断正确的是（ ）A．r＝10 ΩB．r＝5 ΩC．P＝45 W D．P＝22.5 W7.[2022ꞏ河北卷]张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1∶n 的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t＝0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U.忽略线圈电阻，下列说法正确的是（ ）A．发电机输出的电压为 2 πNBSzB．发电机输出交变电流的频率为2πnzC．变压器原、副线圈的匝数比为 2 πNBSnz∶UD．发电机产生的瞬时电动势e＝ 2 πNBSnz sin（2πnz）t8.[2023ꞏ河南郑州模拟]如图所示，汽车点火装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V 的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制．当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花．下列说法正确的是（ ）A ．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B ．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C ．变压器原线圈输入的12 V 电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D ．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数 9.[2023ꞏ天津南开一模]（多选）我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献．白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组.2021年6月28日白鹤滩水电站首批初装机容量1 600万千瓦正式并网发电，在传输电能总功率不变情况下，从原先150 KV 高压输电升级为1 350 KV 特高压输电．则下列说法正确的是（ ）A ．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的13 B ．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的181C ．如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的181 D ．如果损失功率不变，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的9倍10.[2023ꞏ山东菏泽二模]（多选）如图甲所示，900匝面积为S 的圆形线圈A 接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R 的电阻，电表都是理想电表．已知每匝线圈的电阻均为0.01R ，若在线圈位置加入垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B 随时间t 按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到电阻R 的热功率是圆形线圈的热功率的4倍．由此可得出（ ）A ．原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝6∶1B ．0～π4 时间内两电流表示数逐渐减小C．对线圈A中的某段导线来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大D．线圈A产生感应电动势的有效值为9002πB0ST[答题区]题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案参考答案1．答案：C答案解析：当用户使用的用电器减少时，则用户总电阻R变大，因V2的读数由变压器初级电压和匝数比决定，可知V2读数不变，次级电流减小，则R0的电压减小，用电器R两端电压变大；因次级电流减小，则初级电流减小，即电流表A1示数减小，C正确．2．答案：B答案解析：原、副线圈的匝数之比为n1n2＝U1U2＝22022 000＝1100，A错误；根据n1n2＝I2I1，可得输入电流为I1＝n2n2I2＝100×300×10－3 A＝30 A，B正确；输入电流的最大值为I m＝2I1＝302A，C错误；变压器不会改变交流电的频率，故原、副线圈交流电的频率之比为1∶1，D错误．3．答案：B答案解析：该装置的原理是互感，A、B线圈不需要用导线连通，A错误；线圈B中产生变化的电流使音响发出高低不同的声音，B正确；A、B两个线圈的匝数不同，根据电压与匝数成正比的关系可知将A、B线圈互换，感应电压变化，音响的播放效果发生变化，C 错误；在A线圈中插入铁芯，增加了磁感应强度，能够增大感应电压，音响的播放效果会更好，D错误．4．答案：B答案解析：卤素灯上标记的额定电压12 V即为卤素灯两端的电压有效值，A错误；根据理想变压器的原理可知n1n2＝U1U2＝22012＝553，B正确；流过卤素灯的电流为I＝PU＝50 W12 V＝256A，C错误；卤素灯是非线性元件，电阻随着电压不同而改变，D错误．5．答案：AC答案解析：根据n1n2＝80%U1U2可得接收线圈的输出电压约为U2＝8 V，A正确；由于存在磁漏现象，电流比不再与匝数成反比，B错误；变压器是不改变其交变电流的频率的，C 正确；由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，D错误．6．答案：BD答案解析：当开关S接1时，左侧变压器次级电压U2＝3×7.5 V＝22.5 V，电阻R上的电压，即右侧变压器的次级电压U4＝PR ＝10 V，电流I4＝U4R＝1 A，则右侧变压器初级电压U3＝21×10 V＝20 V，电流I3＝12×1 A＝0.5 A，则r＝U2－U3I3＝5 Ω，A错误，B正确．当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I，右侧变压器两边电压关系有U2－Irn3＝0.5IRn4，解得I＝3 A，则R上的功率P＝(0.5I)2R＝22.5 W，C错误，D正确．7．答案：C答案解析：发电机线圈的转速为nz，输出交变电流的频率为f＝ω2π＝nz，B错误；线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为E m＝NBSꞏ2πꞏnz，输出电压的有效值为E＝E m2＝2πNBSnz，A错误；变压器原、副线圈的匝数比为n1n2＝EU＝2πNBSnz，C正确；发电机产生的瞬时电动势为e＝E m sin ωt＝2πNBSnz sin (2πnz)t，D错误．8．答案：A答案解析：由题意知，该变压器为升压变压器，原线圈电压低，根据P＝UI知，原线圈流过的电流大，需用粗导线绕制，副线圈电流小，用细导线绕制，A正确；汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，C错误；由U1U2＝n1n2可知，U2＝U1n2n1，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，D错误．9．答案：BC答案解析：根据P总＝UI可得升压后输送电流与原来电流之比为I2I1＝U1U2＝1501 350＝19，升压后输电线上损失电压与原来损失电压之比为U2损U1损＝I2r线I1r线＝19，升压后输电线上损失功率与原来损失功率之比为P2损P1损＝I22r线I21r线＝181，A错误，B正确；如果损失功率不变，可知输电线的电阻应变为原先的81倍，根据r线＝ρlS，可知相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的181，C正确；如果损失功率不变，可知输电线的电阻应变为原先的81倍，根据r线＝ρlS，可知相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的81倍，D错误．10．答案：AD答案解析：根据题意得4I21×9R＝I22×R，又I1I2＝n2n1，联立可得n1∶n2＝6∶1，A正确；电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，B错误；对线圈A中的某段导线来说，当磁感应强度最大时，瞬时电流为零，受到的安培力为零，C错误；线圈A产生感应电动势的最大值为E max＝NB max Sω，又ω＝2πT，E有＝E m2，结合图像联立可得E有＝9002πB0ST，D正确．。
高中物理-变压器 远距离输电练习
高中物理-变压器 远距离输电练习【母题原题】16．图示电路中,变压器为理想变压器,a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。
现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置,观察到电流表A 1的示数增大了0.2A,电流表A 2的示数增大了0.8A 。
则下列说法正确的是： （ ）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 →的方向滑动【母题原题】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n 1、n 2 。
在T 的原线圈两端接入一电压sin m u U t ω=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： （ ）212.()4m U n A n r 221B.()4m U n n r 2212C.4()()m n P r n U 2221D.4()()mn P r n U【命题意图】 考查变压器的工作原理、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识,意在考查考生的理解能力和综合分析能力。
【考试方向】 对理想变压器的动态分析的考查：一是负载不变,通过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变,负载变化,讨论各量的变化。
【得分要点】 1、 电压器的几个常用关系： （1）电压关系：2121n n U U =或者t n U n U ∆∆Φ==2211或者t n U n U n U ∆∆Φ==== 332211（多个副线圈时）,即原副线圈两端电压之比等于线圈的匝数之比。
（2）电流关系：根据P 入=P 出可求出,1221n n I I =或者n 1I 1=n 2I 2或者n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+n 4I 4+n 5I 5+…（有多个副线圈时）。
（3）功率关系：P 入＝P 出,即I 1U 1＝I 2U 2（一个副线圈）或者I 1U 1＝I 2U 2+I 3U 3+I 4U 4+…（多个副线圈）。
2023高考物理专题冲刺训练--变压器和远距离输电
2023高考物理专题冲刺训练--变压器与远距离输电一、变压器基本物理量的分析与计算1. 如图，理想变压器原副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝k ，变压器输入端ab 间接有按u ＝U m sin ωt 规律变化的交变电压，在副线圈的输出端接阻值为R 的电阻，则电流表的读数为( )A ．U m 2kRB ．U m 2kRC ．U m k 2RD ．U m 2k 2R2. 一台理想变压器的副线圈有100匝，输出电压为10V ，则铁芯中磁通量的变化率的最大值为（ ）A ．10 Wb/sB ．14.1 Wb/sC ．0.14 Wb/sD ．28.2 Wb/s3. 某变压器对称铁芯的示意图如图所示. 已知此时原线圈a 、b 两端输人的交流电压sin ωi 2220u （v ）, 原线圈的匝数n ₁= 22,副线圈的匝数n ₂=6. 则副线圈c 、d 端输出的电压的有效值为（ ）A ．15VB ．30VC ．60VD ．120V4. （多选）在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂. 已知线圈1、2的匝数比N∶:N∶=2:1,在不接负载的情况下（ ）A ．当线圈1的输人电压为220V 时，线圈2的输出电压为110VB ．当线圈1的输人电压为220V 时，线圈2的输出电压为55VC ．当线圈2的输人电压为110V 时，线圈1的输出电压为220VD ．当线圈2的输入电压为110V 时，线圈1的输出电压为110V5. (2020·山东卷) 图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝22∶3，输入端a 、b 所接电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示。
灯泡L 的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V 。
定值电阻R 1＝10 Ω、R 2＝5 Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为10 Ω。
为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为( )A ．1 ΩB ．5 ΩC ．6 ΩD ．8 Ω6. 一理想变压器的初级线圈为n ₁=100匝, 次级线圈n ₂=30匝, n ₃=20匝，一个电阻为48.4 Ω的小灯泡接在次级线圈n ₂与n ₃上，如图所示. 当初级线圈与sin ωi 2220u =的交流电源连接后，变压器的输人功率是（ ）A ．10WB ．20 WC ．250 WD ．500 W7. (多选)如图(a)为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图(b)所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表，设变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2。
高考物理一轮复习 专题48 理想变压器远距离输电(练)(含解析)
专题48 理想变压器远距离输电1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比12:1:3n n =，次级回路中联入三个均标有“36V ，40W ”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36V ，40W ”的灯泡A ： （ ）A 、也正常发光B 、将被烧毁C 、比另三个灯暗D 、无法确定 【答案】A 【解析】【名师点睛】设每只灯的额定电压为U ，因串联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电压为3U ，由电压关系求出匝数比；由匝数比求电压关系；解决本题的切入点在原、副线圈的电压关系，突破口在于原线圈电路的电压分配关系上。
2．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比12:4:1n n =，当导线AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表1A 的示数为12mA ，则电流表2A 的示数为：（ ）A 、3mAB 、48mAC 、与R 的阻值有关D 、0 【答案】D 【解析】由于直导线AB 匀速运动，则AB 切割磁场产生的电流时恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，即安培表2A 的读数为0，故选项D 正确。
【名师点睛】变压器只能在交流电路中工作，变压器是根据磁通量的变化来工作的，知道变压器的工作的原理就可以解决本题。
3．图是一个理想变压器，K 为双向电建，P 是滑动变阻器滑动触头，1U 为加在原线圈两端电压，1I 为原线圈上电流，则： （ ）A 、保持1U 及P 的位置不变，K 由合向时，1I 将增大B 、保持P 的位置及1U 不变，K 由合向时，R 消耗的功率减小C 、保持1U 不变，K 合在处，使P 上滑，1I 将增大D 、保持P 的位置不变，K 合在处，若1U 增大，1I 将减小 【答案】A【名师点睛】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解，注意电压表和电流表测量的是有效值。
高中物理 变压器 远距离输电(附答案)高考基础训练题
变压器远距离输电（附答案）1．(淄博模拟)某水利发电站发电机发电后，先通过电站附近的升压变压器升压后，再通过输电线路把电能输送到远处的降压变压器，降压后，再用线路输送到各用户．设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器．在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电低谷时比较()A ．升压变压器的副线圈两端的电压变小B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器副线圈中的电流变小D ．降压变压器副线圈两端的电压变大2．(苏锡常镇四市教学)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈分别带有滑动头P 1、P 2，如图13－2－12所示．当变压器的输入电压发生变化时，可上下调节滑动头P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220V ．若输出电压高于220V ，则下列措施正确的是()A ．P 1不动，将P 2向下移B ．P 1不动，将P 2向上移C ．P 2不动，将P 1向下移D ．将P 1向下移，同时将P 2向上移3．(广州测试)如图13－2－13所示，原、副线圈匝数之比为2∶1的理想变压器正常工作时()图13－2－13A ．原、副线圈磁通量之比为2∶1B ．原、副线圈电流之比为1∶2C ．输入功率和输出功率之比为1∶1D ．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶14．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n 1＝600匝、n 2＝120匝，电源的电压为U ＝311sin100πt (V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()图13－2－12A ．负载功率不能超过62WB ．副线圈电流的最大值不能超过1AC ．副线圈电流的有效值不能超过1AD ．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁5．如图13－2－14所示为一理想变压器，电路中的开关S 原来闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是()A ．只增加原线圈的匝数B ．只增加副线圈的匝数C ．只增加用电器R 1的电阻D ．断开开关S 6．如图13－2－15所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L ，则()A ．灯L 也能正常发光B ．灯L 比另外三个灯都暗C ．灯L 将会被烧坏D ．不能确定7.(高考四川理综卷)如图13－2－16甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20Ω，R 2＝30Ω，C 为电容器，已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则()图13－2－16A ．交流电的频率为0.02HzB ．原线圈输入电压的最大值为2002VC ．电阻R 2的电功率约为6.67WD ．通过R 3的电流始终为零图13－2－14图13－2－158．(高考江苏卷)如图13－2－17所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin100πt (V)．氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有()A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB ．开关接通后，电压表的示数为100VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变9．(高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000kW ，电压为4000V ，经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路总电阻R ＝1kΩ.到目的地经变压器T 2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T 1和T 2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A ．T 1原、副线圈电流分别为103A 和20AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105V 和220VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯泡(220V,60W)正常发光10．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05m 2，线圈转动的频率为50Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2πT ．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V,11kW ”的电机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器，电路如图13－2－18所示，求：图13－2－18(1)发电机的输出电压的有效值为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？图13－2－17答案：(1)1100V(2)5∶1(3)20A11．如图13－2－19所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V．求：图13－2－19(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？答案：(1)1650匝(2)0.3A(3)0.7A12.某发电厂发电机的输出功率P＝100kW，发电机端电压U＝250V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V，那么：(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．答案：(1)见解析(2)升压：1∶16降压：190∶11答案：1B2A3BCD4C5B6A7C8AB9ABD。
高中物理《变压器 远距离输电》典型题(精品含答案)
《变压器远距离输电》典型题1．如图所示，半径为L＝1 m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中．从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1∶n2＝1∶4的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为( )A．40 V B．20 VC．80 V D．02．有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡．当S断开时，灯L1正常发光．S闭合后，下列说法正确的是( )A．灯L1、L2都能正常发光B．原线圈的输入功率减小C．原、副线圈的电流比增大D．电阻R消耗的功率增大3．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，其他条件不变，则( )A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．原、副线圈两端电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )A．U2＞U1，U2降低B．U2＞U1，U2升高C．U2＜U1，U2降低D．U2＜U1，U2升高5．如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线输送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻，则( )A．用电器增加时，变压器输出电压增大B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑C．用电器增加时，输电线的热损耗减小D．用电器增加时，变压器的输入功率减小6．如图所示，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．下列说法正确的是( )A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大7．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＝U m sin ωt的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 2U 2m 4rB.⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 1U 2m 4r C ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r D ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 12⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r 8．一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示．发电机到安置区的距离是400 m ，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4 Ω，安置区家用电器的总功率为44 kW ，当这些额定电压为220 V 的家用电器都正常工作时( )型号 AED6500S输出电压范围 220～300 V最大输出功率60 kWA.输电线路中的电流为20 AB ．发电机的实际输出电压为300 VC ．在输电线路上损失的电功率为8 kWD ．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V9．(多选)交流发电机和理想变压器如图连接，灯泡的额定电压为U 0，灯泡与定值电阻的阻值均为R .当该发电机以转速n 匀速转动时，电压表示数为U ，灯泡恰能正常发光．设电表均为理想电表，图示位置时磁场恰与线圈平面垂直，则( )A ．变压器原副线圈匝数比为2U 0∶UB ．电流表的示数为2U 20RUC ．在图示位置时，发电机输出电压的瞬时值恰为零D ．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为e ＝U sin 2n πt10．(多选)A.n 2n 1＞n 3n 4B.n 2n 1＜n 3n 4C ．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比n 1n 2，同时减小降压变压器的匝数比n 3n 4D ．要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比n 1n 2，同时增大降压变压器的匝数比n 3n 411．(多选)如图所示，甲图是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为100∶1.若向原线圈输入图乙所示的正弦交变电流，图中R t 为热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R 1为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是( )A ．在t ＝0.005 s 时，电压表的示数约为50.9 VB ．变压器原、副线圈中的电流之比为100∶1C ．R t 温度降低时，适当增大R 1可保持R t 两端的电压不变D ．R t 温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大12．(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220 V 440 W ”的热水器、“220 V 220W”的抽油烟机．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是( )A．副线圈两端电压的瞬时值为u＝2202sin 100πt(V)B．交流电压表的示数为1 100 2 VC．1 min内变压器输出的电能为3.96×104 JD．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍13．图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图乙所示．若只在ce间接一只R ce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只R de＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为P＝80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab的表达式；(2)求只在ce间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比n cen de.《变压器远距离输电》典型题1．解析：选D.由于Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D正确．2．解析：选D.断开S时，L1正常发光，当闭合S后，总电阻减小，回路中总电流增大，R两端电压变大，灯泡两端电压减小，两灯不能正常发光，A项错误．由P入＝P出＝U22R总，且R总减小，U2不变，则P入变大，B项错误．由I1I2＝n2n1可知，因线圈匝数比不变，则原、副线圈的电流比不变，C项错误．电阻R的功率P＝I2R，因I变大，R不变，则P变大，D项正确．3．解析：选B.变压器接在家庭电路上，可知U1＝220 V，因是降压变压器，则n1＞n2，当减少相同匝数时有n1－Δnn2－Δn＞n1n2.对理想变压器有U1U2＝n1n2，U1U2′＝n1－Δnn2－Δn，所以U2′减小，小灯泡变暗，A错误，B正确．对于理想变压器，电压之比为匝数之比，所以原、副线圈两端电压之比变大，C错误．理想变压器原、副线圈电流之比与匝数之比成反比，所以原、副线圈电流的比值变小，D错误．4．解析：选C.由图可知，cd间的线圈为整个线圈的一部分，故其匝数比作为原线圈的整个线圈的匝数少，根据变压器的电压与匝数的关系可知，U2＜U1，当触头由M点顺时针旋转到N点的过程中，cd间的线圈的匝数减少，所以输出电压降低，选项C 正确．5．解析：选 B.由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，选项A 错误；根据变压器原理可知输出电压U 2＝n 2n 1U 1，当滑动触头P 向上滑时，n 2增大，所以输出电压增大，用户的电压增大，选项B 正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线的热损耗增大，选项C 错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，选项D 错误．6．解析：选B.由题知，U 1不变，n 1n 2不变，故U 2不变．当P 向上滑动时，R 滑变大，R 总变大，R 两端电压即电压表示数变大，U R 1减小，I R 1减小，则P R 1减小，A 错误，B 正确．因为I R 1减小，n 1n 2不变．由I 1＝n 2n 1I R 1知I 1减小，C 错误．若闭合开关S ，则总电阻减小，由I R 1＝U 2R 总知I R 1增大，U R 1增大，U R 2减小，电流表A 2的示数减小，D 错误．7．解析：选C.升压变压器T 的原线圈两端电压的有效值为U 1＝U m 2；由变压关系可得U 1U 2＝n 1n 2，则U 2＝n 2U m 2n 1；因为输送电功率为P ，输电线中的电流为I 2＝P U 2＝2n 1P n 2U m ，则输电线上损失的电功率为ΔP ＝I 22(2r )＝4n 21P 2r n 22U 2m，故选项C 正确． 8．解析：选C.当这些额定电压为220 V 的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I ＝P U ＝200 A ，A 错误；导线电阻为R ＝2.5×10－4×400×2 Ω＝0.2 Ω，则发电机的实际输出电压为U 输＝U ＋IR ＝260 V ，B 错误；在输电线路上损失的电功率为P 损＝I 2R ＝8 kW ，C 正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是U m ＝2U 输＝368 V ，D 错误．9．(多选)解析：选BC.因灯泡正常发光，则其两端电压为额定电压U 0，又因灯泡与定值电阻的阻值相等，则定值电阻两端电压也为U 0，故副线圈两端电压为2U 0，因电压表测原线圈两端电压，则原线圈两端电压为U ，则U 1U 2＝n 1n 2可知，变压器原副线圈匝数比为n 1n 2＝U 2U 0，由I 1I 2＝n 2n 1，可知I 1I 2＝2U 0U ，又I 2＝U 0R ，所以电流表示数为I 1＝2U 20RU ，B 正确；图中线框正处于中性面位置，产生的电压瞬时值为零，所以C 正确；从图示位置开始计时，变压器的输入电压的瞬时值表达式为e ＝2U sin 2n πt ，所以D 错误．10．(多选)解析：选AD.根据变压器工作原理可知n 1n 2＝220 V U 2，n 3n 4＝U 3220 V ，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，即U 2>U 3，所以n 2n 1>n 3n 4，A 正确，B 错误；要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比n 1n 2，使输电线上电流减小，由于用户获得的电压不变，所以应同时增大降压变压器的匝数比n 3n 4，D 正确． 11．(多选)解析：选CD.由图甲可知电压表显示的是变压器原线圈两端电压的有效值，再由图乙可知其示数为36 V ，则A 错．变压器原、副线圈中的电流之比为I 1I 2＝n 2n 1＝1100，则B 错．因副线圈两端电压U 2不变，且U R t ＋U R 1＝U 2，U R t U R 1＝R t R 1，则当R 1温度降低时，其阻值增大，为了使U R t 不变，应增大R 1，则C 正确．R t 温度升高时，其阻值下降，电压表示数不变，电流表示数变大，则D 正确．12．(多选)解析：选AC.由图乙可知，交变电流的峰值是220 2 V ，ω＝100π rad/s ，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin 100πt (V)，故A 正确；电压与匝数成正比，有U 1＝n 1n 2U 2＝1 100 V ，则电压表示数为1 100 V ，故B 错误；输入功率等于输出功率，1 min 内变压器输出的电能为W ＝Pt ＝(220 W ＋440 W)×60 s ＝3.96×104 J ，故C 正确；热水器的发热功率为440 W ，而抽油烟机的发热功率小于220 W ，故D 错误．13．解析：(1)由题图乙知周期T ＝0.01 s ，u ab 最大值为U m ＝400 V ，所以角速度ω＝2πT ＝200π rad/s电压瞬时值u ab ＝400sin 200πt (V)(2)电压有效值U 1＝U m 2＝200 2 V 理想变压器输入功率P 1＝P原线圈中的电流I 1＝P 1U 1解得I 1＝25 A ≈0.28 A(3)设ab 间匝数为n 1，则U 1n 1＝U ce n ce 同理U 1n 1＝U de n de由题意知U 2ce R ce ＝U 2de R de ，。
高三总复习物理检测题 变压器与远距离输电
变压器与远距离输电1．变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。
如图所示，是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为n 1和n 2。
下列说法中正确的是( )A ．n 1>n 2，原线圈比副线圈的导线粗B ．n 1>n 2，原线圈比副线圈的导线细C ．n 1<n 2，原线圈比副线圈的导线粗D ．n 1<n 2，原线圈比副线圈的导线细解析：B 由于是降压变压器，所以原线圈匝数要比副线圈匝数多，即n 1>n 2，故选项C 、D 错误；输入功率等于输出功率，所以副线圈的电流大于原线圈的电流，则较粗导线的线圈应该作为副线圈，故选项B 正确，A 错误。
2．采用220 kV 高压向远方的城市输电。
当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为( ) A ．55 kVB ．110 kVC ．440 kVD ．880 kV解析：C 输送功率P ＝UI ，输电线上损耗的功率P 损＝I 2r ＝⎝⎛⎭⎫P U 2r ∝1U 2。
当P 损减小为原来的14时，输电电压应变为原来的2倍。
3.(多选)钳形电流表是一种测量交变电流的仪表，其工作原理如图所示。
当通有交变电流的单匝导线从环形铁芯中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的交流电流表A 的指针会发生偏转。
不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n 2＝500匝，当用该表测50 Hz 的正弦式交变电流时，则( )A ．A 表中通过的交变电流频率为100 HzB ．A 表中示数为50 mA 时，导线中被测电流为25 AC．导线中通10 A的恒定电流时，A表的示数为20 mAD．若只增大线圈匝数n2，则A表的示数将变小解析：BD钳形电流表不改变电流的频率，故A错误；由题意可知，原线圈的匝数n1＝1，副线圈的匝数n2＝500，根据变压器原、副线圈电流与匝数成反比可知，A中通过的电流为50 mA时，则导线中的被测电流为25 A，故B正确；导线中通过的是10 A的恒定电流时，变压器不工作，副线圈中无感应电流，A中没有电流通过，故C错误；根据n1I1＝n2I2可知，若只增大线圈匝数n2，I1、n1不变，则A的示数将变小，故D正确。
2023届高考物理一轮复习练习：变压器+远距离输电二
变压器 远距离输电练习一、选择题1．将输入电压为220 V ，输出电压为6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的理想变压器．已知原线圈匝数不变，副线圈原来是30匝，则副线圈新增匝数为( )A ．120匝B ．150匝C ．180匝D ．220匝2．用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图像如图所示，则( )A ．变压器输入功率约为3.9 WB ．输出电压的最大值是110 VC ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt ＋π2 A3．远距离输电的原理图如图所示， 升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2, 电压分别为U 1、U 2，电流分别为 I 1、I 2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A.I 1I 2＝n 1n 2 B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 24．如图所示的变压器，接如图甲所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作，现将电源换成如图乙所示的交流电，则( )A．由于乙交变电流的周期短，因此灯泡比第一次亮B．由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿C．无论接甲电源，还是接乙电源，若滑动触头P向上移动，灯泡都变暗D．若将原线圈n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变大5．(多选)有4个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，电源输出电压U恒定不变，如图所示．若将该线路与交流电源接通，且开关S接在位置1时，4个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列说法正确的是( )A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1B．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为3∶1C．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变亮D．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗6．(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻，阻值关系为R 2＝2R 1，原线圈接到交变电压上后，电阻R 1上的电压是电阻R 2上的电压的3倍，下面说法正确的是( )A ．变压器原、副线圈匝数比为1∶6B ．变压器原、副线圈匝数比为6∶1C ．R 2上的电压等于电源电压U 的19D ．R 2上的电压等于电源电压U 的6197．如图所示，一个匝数为N ＝100匝的线圈以固定转速50 r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n 1∶n 2＝10∶1的理想变压器给阻值R ＝20 Ω的电阻供电．已知电压表的示数为20 V ，从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )A ．t ＝0时刻流过线圈的电流最大B ．原线圈中电流的有效值为10 AC ．穿过线圈平面的最大磁通量为250π WbD ．理想变压器的输入功率为10 W8．(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低．我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术．假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP ，到达B 处时电压下降了ΔU.在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV 特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP ′，到达B 处时电压下降了ΔU ′.不考虑其他因素的影响，则( )A ．ΔP ′＝14ΔPB ．ΔP ′＝12ΔPC ．ΔU ′＝14ΔUD ．ΔU ′＝12ΔU9．(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶910．(多选)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( )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11．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1.变压器原线圈通过一理想电流表A接U＝2202sin 100πt(V)的正弦交流电，副线圈接有三个规格相同的灯泡和两个二极管，已知两二极管的正向电阻均为零，反向电阻均为无穷大，不考虑温度对灯泡电阻的影响．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，下列分析正确的是( )A．U ab＝220 V，U cd＝55 VB．流经L1的电流是流经电流表的电流的2倍C．若其中一个二极管被短路，电流表的示数将不变D．若通电1小时，L1消耗的电能等于L2、L3消耗的电能之和12. (多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是( )A．所用交流电的频率为50 HzB．电压表的示数为100 VC．电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W13．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示．灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V．定值电阻R1＝10 Ω、R2＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为( )A．1 Ω B．5 ΩC．6 Ω D．8 Ω二、非选择题14．某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40 kW，输出电压为400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为n1∶n2＝1∶5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为r＝5 Ω，电能到达该小区后再用变压器降为220 V.(1)画出输电过程的电路示意图；(2)求输电线上损失的电功率；(3)求降压变压器的变压比n3∶n4.15.从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.1 Ω，用220 V和22 kV两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电能的损耗之比是多少？16.1897年，举世闻名的“尼亚加拉”水电站在美丽的尼亚加拉瀑布建成，现已使用100多年．当时世界各地都在使用费用高昂的直流电(因为使用直流电时必须每隔一公里建设一套发电机组)，而“尼亚加拉”水电站采用了特斯拉发明的交流电供、输电技术，用高压电实现了远距离供电．若其中某一发电机组设计为：发电机最大输出功率为P ＝100 kW ，输出电压为U 1＝250 V ，用户需要的电压为U 2＝220 V ，输电线电阻为R ＝10 Ω，输电线中因生热而损失的功率为输送功率的4%.(1)画出此输电线路的示意图；(2)求在输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈匝数比； (3)求降压变压器的最大输出电流I 3.(结果保留整数) 答案：1． A 2． A 3． D 4． C 5． BC 6． AD 7．C 8． AD 9． AD 10． BD 11． D 12. AD 13． A 14． (1)输电过程，电路示意图如图所示．(2)因为U 1U 2＝n 1n 2输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝2 000 V因为P 输＝U 2I 2 解得输电电流I 2＝20 A输电线上损失的功率P 损＝I 22r ＝(20 A)2×5 Ω＝2 000 W(3)输电线上损失的电压 U 损＝I 2r ＝20 A ×5 Ω＝100 V 降压变压器的输入电压U 3＝U 2－U 损＝2 000 V －100 V ＝1 900 V 降压变压器的变压比 n 3n 4＝U 3U 4＝1 900 V 220 V ＝951115. 由题意知输电线上的电流I ＝P U ，则输电线的P 损＝I 2r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r设220 V 和22 kV 两种电压输电下损失的功率分别为P 1、P 2 则W 1W 2＝P 1t P 2t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 12＝104∶1 16. (1)输电线路示意图如图所示．(2)输电过程中损失的功率：P 损＝ηP 通过R 的电流：I 2＝P 损R发电机的输出电流：I 1＝PU 1升压变压器的原、副线圈匝数比 n 1n 2＝I 2I 1＝ηP R ·U 1P ＝120(3)用户得到的最大功率：P用＝P(1－η)，降压变压器的最大输出电流I 3＝P 用U 2＝P （1－η）U 2＝436 A。
高考物理专题80变压器远距离输电练习含解析
专题80 变压器 远距离输电1．变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路．原线圈在原线圈电路中相当于一用电器，副线圈在副线圈电路中相当于电源.2.变压器的输入电压决定输出电压，但输入电流、功率却由输出电流、功率决定.3.远距离输电示意图中涉及三个电路，在中间的远距离输电线路中升压变压器的副线圈、导线、降压变压器的原线圈相当于闭合回路的电源、电阻、用电器．1.(多选)(2020·安徽安庆市三模)如图1所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电所将电压u 0＝11 000 2 sin 100πt (V)的交流电降为220 V 供居民小区用电，则变电所变压器( )图1A ．原、副线圈匝数比为50∶1B ．副线圈中电流的频率是50 HzC ．原线圈的导线比副线圈的要粗D ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和答案 AB解析 降压变压器输入电压的最大值为11 000 2 V ，则有效值为11 000 V ，则n 1n 2＝U 1U 2＝11 000220＝501，故A 正确．交流电的频率f ＝ω2π＝100π2πHz ＝50 Hz ，经过变压器后，交流电的频率不变，故B 正确．降压变压器中副线圈的电流大于原线圈的电流，则副线圈导线比原线圈导线粗，故C 错误．副线圈的电流等于居民小区各用电器电流总和，而原、副线圈的电流不等，所以输入原线圈的电流不等于居民小区各用电器电流的总和，故D 错误．2．(2020·广西池州市期末)一种可视为理想变压器的铭牌如图2所示，根据所提供的信息，以下判断正确的是( ) 型号：PKT －12－3 000输入参数：220 V 50 Hz输出参数：12 V 3.0 A图2A ．副线圈的匝数比原线圈多B ．当变压器输出为12 V 和3 A 时，原线圈电流为9255 AC ．当原线圈输入交流电压220 V 时，副线圈输出直流电压12 VD ．当原线圈输入交流电压110 V 时，副线圈输出交流电压6 V答案 D解析 根据铭牌U 1＝220 V>U 2＝12 V ，可知是降压变压器，根据变压比公式U 1U 2＝n 1n 2＝22012＝553，n 1>n 2，A 错误；当原线圈输入交流电压220 V 时，副线圈输出交流电压12 V ，根据P 1＝P 2知I 1＝U 2I 2U 1＝12×3220 A ＝955A ，B 错误；变压器变压后交流电频率不变，当原线圈输入交流电压220 V 时，副线圈输出交流电压12 V ，C 错误；当原线圈输入交流电压110 V 时，根据220 V 12 V＝n 1n 2＝110 V U 2，可知副线圈中输出交流电压6 V ，D 正确． 3.(多选)(2020·海南新高考3月诊断)如图3所示，一变压器原、副线圈匝数比为3∶1，原线圈输入电压u ＝152sin 50πt (V)，副线圈接有理想交流电压表和一电阻，电阻的阻值为2 Ω，则下列说法正确的是( )图3A ．输入电压的频率为50 HzB ．电压表的示数为5 VC ．电阻的电功率为25 WD ．当输入电压u 的最大值不变而频率升高时，电阻的电功率不变答案 BD解析 原线圈输入电压u ＝152sin 50πt (V)，则角速度为ω＝50π rad/s ，所以原线圈中交流电的频率f ＝ω2π＝25 Hz ，所以输入电压的频率为25 Hz ，故A 错误；原线圈输入电压u ＝15 2 sin 50πt (V)，则原线圈输入电压的最大值为U m ＝15 2 V ，原线圈两端的电压有效值为U 1＝1522V ＝15 V ，电压表显示的是副线圈的输出电压有效值，根据公式U 1U 2＝n 1n 2可知电压表的示数为U 2＝13U 1＝5 V ，故B 正确；电阻的电功率P R ＝U 22R ＝522W ＝12.5 W ，故C 错误；当输入电压u 的最大值不变，则原线圈输出电压有效值恒定，故副线圈的输入电压恒定不变，所以电阻的功率不变，故D 正确．4．(多选)(2020·四川德阳市二诊)如图4甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为11∶2，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R 相连．若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是( )图4A ．变压器输入电压的最大值是220 VB ．电压表的示数是40 VC ．若电流表的示数为0.50 A ，变压器的输入功率是20 WD ．原线圈输入的正弦交变电流的频率是100 Hz答案 BC解析 由题图乙可知交流电压最大值U m ＝220 2 V ，故A 错误；输入电压的有效值为220 V ，根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数U 2＝211U 1＝40 V ，电压表的示数是40 V ，选项B 正确；流过电阻中的电流为0.5 A ，变压器的输入功率是P 入＝P 出＝U 2I 2＝40×0.5 W＝20 W ，故C 正确；变压器不改变频率，由题图乙可知交流电周期T ＝0.02 s ，可由周期求出正弦交变电流的频率是50 Hz ，故D 错误．5．(多选)(2020·山东潍坊市期末)在图5甲所示的理想变压器a 、b 端加上如图乙所示的交变电压．已知变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，R 1为热敏电阻(温度升高时，其电阻减小)，R 为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表．下列判断正确的是( )图5A ．电压表V 1的示数为22 VB ．电压表V 2的示数为5.5 2 VC ．R 1处温度升高时，V 1示数与V 2示数的比值变小D ．R 1处温度升高时，V 1示数与V 2示数的比值变大答案 AD解析 电压表V 1测的是原线圈两端的电压，即输入电压的有效值，由题图乙可知U 1＝2222V ＝22 V ，A 正确；原、副线圈的匝数比为4∶1，所以副线圈两端的电压为5.5 V ，电压表V 2测的是R 1两端的电压，应该小于5.5 V ，B 错误；R 1处温度升高时，R 1的阻值减小，R 的阻值不变，则R 1分得的电压变小，V 2的示数变小，而V 1的示数不变，所以V 1的示数与V 2的示数的比值变大，C 错误，D 正确．6.(多选)如图6所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，原线圈接入交变电流的电压有效值为U 0＝220 V ，n 0＝2 200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、550匝、1 100匝、2 200匝．电动机M 的内阻r ＝4 Ω，额定电压U ＝220 V ，额定功率P ＝110 W ．下列判断正确的是( )图6A ．当选择挡位3时，电动机两端电压为110 VB ．当挡位由3变换到2时，电动机的功率减小C ．当选择挡位2时，电动机的热功率为1 WD ．当选择挡位4时，电动机的输出功率为110 W答案 AB解析 由电压与匝数的关系U 0∶U 3＝n 0∶n 3，可得U 3＝110 V ，A 正确；当挡位由3变换到2时，输出电压减小，电动机的功率减小，B 正确；在额定功率的情况下，电动机的额定电流为I ＝P U ＝0.5 A ，热功率P r ＝I 2r ＝1 W ，输出功率为P 出＝P －P r ＝(110－1) W ＝109 W ，D 错误；没有达到额定功率时，热功率小于1 W ，C 错误．7．(2020·天津市河西区3月调研)如图7所示，原、副线圈匝数比为100∶1的理想变压器，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝310sin 314t (V)，则( )图7A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为3.1 VB ．副线圈两端的电压频率为50 HzC ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，原线圈输入功率变小D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小答案 B解析 c 、d 两端电压的有效值U ＝U m 2＝3102V ，当单刀双掷开关与a 连接时，原线圈的电压的有效值为U ，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为U 2＝3101002V≈2.2 V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为2.2 V ，故A 错误；变压器不改变交流电的频率，由ω＝2πf ＝314 rad/s ，解得原线圈两端的电压频率为50 Hz ，所以副线圈两端的电压频率也为50 Hz ，所以B 正确；若将单刀双掷开关由a 拨向b ，由于原线圈的匝数变小，导致副线圈的电压增大，电流增大，两电表的示数均变大，副线圈的输出功率变大，由于原线圈输入功率和副线圈输出功率相等，所以原线圈输入功率变大，故C 、D 错误．8．(2020·全国第五次大联考)如图8甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为 1 000匝和100匝，R 1＝5 Ω，R 2＝10 Ω，电容器的电容C ＝100 μF.已知电容器上极板所带电荷量q 按图乙所示的正弦规律变化，则下列判断正确的是( )图8A ．电阻R 1的电功率为20 WB ．原线圈输入电压的有效值为100 VC ．穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.2 Wb/sD ．变压器原线圈中电流的周期为0.4 s答案 C解析 副线圈电压的最大值U 2m ＝q C ＝20 V ，有效值U ＝10 2 V ，电阻R 1的电功率P 1＝U 2R 1＝40 W ，A 项错误；原线圈输入电压的有效值为100 2 V ，B 项错误；穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值U 1m n 1＝U 2m n 2＝0.2 Wb/s ，C 项正确；由题图乙知，副线圈中电流的周期为0.04 s ，而变压器不能改变交变电流的周期，故原线圈中电流的周期也为0.04 s ，D 项错误．9．(多选)(2019·安徽蚌埠市第二次质检)如图9所示，电路中的变压器为理想变压器，U 为正弦式交变电压，R 为变阻器，R 1、R 2是两个定值电阻，A 、V 分别是理想电流表和理想电压表，则下列说法正确的是( )图9A ．闭合开关S ，电流表示数变大、电压表示数变小B ．闭合开关S ，电流表示数变小、电压表示数变大C ．开关S 闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变小D ．开关S 闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变大答案 AC解析 闭合开关S ，负载总电阻变小，变压器的输出功率增大，副线圈的电流增大，根据I 1I 2＝n 2n 1可知变压器的输入电流增大，即电流表示数变大，变阻器R 两端电压增大，根据串联分压可知变压器的输入电压减小，根据U 1U 2＝n 1n 2可知变压器的输出电压减小，电压表示数变小，故A 正确，B 错误；开关S 闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，变阻器R 的阻值增大，两端电压增大，根据串联分压可知变压器的输入电压减小，根据U 1U 2＝n 1n 2可知变压器的输出电压减小，电压表示数变小，根据欧姆定律可知副线圈的电流减小，根据I 1I 2＝n 2n 1可知变压器的输入电流减小，即电流表示数变小，故C 正确，D 错误．10．(2020·江西吉安市期末)如图10所示为节日彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A 、B 两端接入电压恒定的正弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器R 2的滑片，下列调节及结果判断正确的是( )图10A ．应将滑动变阻器R 2滑片向右移B ．调节后，变压器原线圈输入电压变小C ．调节后，电阻R 1消耗的功率变小D ．调节后，滑动变阻器R 2两端的电压增大答案 B解析 设A 、B 端输入的电压为U ，原线圈中的电流为I ，则U ＝IR 1＋(n 1n 2)2I (R 2＋R L )，其中R L 为灯泡的总电阻，为使灯泡变亮，电流I 需要增大，R 2需要减小，滑片应向左移，A 项错误；原线圈中电流增大，R 1消耗的功率增大，其电压增大，变压器原线圈输入的电压减小，B 项正确，C 项错误；副线圈两端的电压减小，灯泡两端的电压增大，因此滑动变阻器R 2两端的电压减小，D 项错误．11．(多选)(2020·广东佛山市二模)如图11所示，某学习小组模拟远距离输电，手摇发电机产生e ＝102sin 8πt (V)稳定的交流电．通过升、降压比相同(n 1∶n 2＝n 4∶n 3)的两个变压器给三个相同的灯泡供电．若变压器为理想变压器．则( )图11A ．闭合开关S 1，灯泡L 1两端电压为10 VB ．闭合开关，通过灯泡电流的频率都为4 HzC ．开关全闭合时，输电线消耗的电功率最大D ．依次闭合开关S 1、S 2、S 3，直至三个开关全部闭合，在此过程中灯泡L 1越来越亮 答案 BC解析 升压变压器原线圈电压有效值为U 1＝1022V ＝10 V ，升压变压器和降压变压器匝数比相同，但因输电导线上有电压损失，可知降压变压器的次级电压小于10 V ，即闭合开关S 1，灯泡L 1两端电压小于10 V ，选项A 错误；交流电的频率为f ＝ω2π＝8π2πHz ＝4 Hz ，变压器不改变交流电的频率，可知闭合开关，通过灯泡电流的频率都为4 Hz ，选项B 正确；开关全闭合时，降压变压器输出消耗的功率最大，次级电流最大，初级电流也是最大，输电线上的电流最大，根据P ＝I 2r 可知，此时输电线消耗的电功率最大，选项C 正确；依次闭合开关S 1、S 2、S 3，直至三个开关全部闭合，在此过程导线上的电流越来越大，降压变压器初级电压逐渐减小，次级电压逐渐减小，则灯泡L 1两端电压逐渐减小，即L 1越来越暗，选项D 错误．12．(多选)(2019 ·浙南名校联盟期末)位于温州乐清市磐石镇的温州发电厂，是浙江省跨世纪重点能源工程之一，其中一期工程输送功率为70 MW ，发电机的输出电压随时间变化如图12甲所示．通过如图乙所示的电路向县域输电，其中输电电压为70 kV ，输电线总电阻为4 Ω，在用户端用理想降压变压器把电压降为220 V ，忽略降压变压器到用户的输电线上的电阻．以下说法正确的是( )图12A ．用户端交变电流频率为50 HzB ．降压变压器原、副线圈匝数比为300∶1C ．0～0.01 s 发电机线圈磁通量的变化量为零D ．输电线上损失的功率为4×108W答案 AB解析 由题图甲知f ＝1T ＝50 Hz ，变压器不改变交变电流的频率，所以用户端交变电流的频率为50 Hz ，故A 正确；输电线上的电流I ＝P U ＝70×10670×103 A ＝103 A ，输电线上的电压损失为U 损＝IR ＝4×103 V ，降压变压器原线圈两端的电压U 1＝U －U 损＝66×103V ，降压变压器原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝U 1U 2＝66×103220＝3001，故B 正确；0～0.01 s 为半个周期，发电机线圈磁通量的变化量为2BS ，故C 错误；输电线上损耗的功率P 损＝I 2R ＝4×106 W ，故D 错误．13．(2020·河南、广东、湖北、湖南四省部分学校联考)如图13所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P 、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变．当升压变压器原、副线圈匝数比为k 时，用户得到的功率为P 1，则当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk 时，用户得到的电功率为( )图13A ．(1－n 2k 2)P ＋n 2k 2P 1B ．(1－n 2)P ＋n 2P 1C ．(1－1n 2k2)P ＋P 1n 2k 2 D ．(1－1n 2)P ＋P 1n2 答案 B解析 原、副线圈的匝数比为k ，根据变压器的规律可得I ∶I 1＝1∶k据能量守恒可得P －P 1＝I 12R ＝k 2I 2R当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk 时，用户得到的功率为P 1′＝(1－n 2)P ＋n 2P 1.。
变压器、远距离输电
高考经典课时作业10-2 变压器、远距离输电（含标准答案及解析）时间：45分钟 分值：100分1．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中下列哪个物理量不一定相等的是( )A ．交变电流的频率B ．电流的有效值C ．电功率D ．磁通量的变化率 2．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是( )A ．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B ．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10∶1D ．正常工作时， 原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1 3．(2012·高考海南卷)如图，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 AB ．240 V,0.025 AC ．120 V,0.05 AD ．240 V,0.05 A4．(2012·高考山东卷)图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，○V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1>1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1<1 0005．(2012·高考重庆卷)如图所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 0002sin 100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V 、880 W ”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50∶1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W6．(2011·高考福建卷)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是()A．输入电压u的表达式u＝202sin (50πt) VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W7．(2013·江苏南京市模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB．当单刀双掷开关与a连接且t＝0.01 s时，电流表示数为零C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz 8．(2013·海淀区期末)如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有()A．U2减小，U4变大B．U2不变，U3变小C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大9．2011年9月28日，中国第二条特高压交流电项目获批，国家电网副总经理舒印彪表示：该公司第二条特高压交流电项目已获得发改委批准，投资规模、线路长度和输电容量都比之前项目大一倍以上．如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压U1＝250 V，输出功率P1＝100 kW，输电线电阻R＝8 Ω.则进行远距离输电时，下列说法中正确的是()A ．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B ．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C ．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比n 1n 2＝116D ．用10 000 V 高压输电，输电线损耗功率为8 000 W10．收音机的变压器的初级线圈有1 210匝，接在U 1＝220 V 的交流电源上，变压器有两个次级线圈．次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1 925匝．如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3 A 时，初级线圈的电流I 1＝0.114 A ．求线圈Ⅲ中的电流和输出电压．(电流的计算结果保留三位有效数字)．11．(2011·高考江苏卷)图1为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u -t 图象如图2所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式；(2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1；(3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de.12．(2012·东莞模拟)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率为P ＝500 kW ，当使用U ＝5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h.求： (1)输电效率η和输电线的总电阻r ；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？标准答案及解析：1．答案：B 2．解析：对于理想变压器，原、副线圈每一匝的磁通量均相等，且变化率也相同，A 、C 错，B 对．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率相同，为1∶1，D 对． 答案：BD 3．解析：副线圈电压U 2＝12 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得U 1＝240 V ，副线圈中电流I 2＝2·PU＝1 A ，由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝0.05 A. 答案：D 4．解析：交流电压表测的是交流电的有效值，对正弦交流电，其电压有效值U ＝U m2，所以B 正确、A 错误；根据题意，副线圈电压峰值大于5 000 V 时就可以点燃气体，对理想变压器n 2n 1＝U 2m U 1m >5 0005＝1 000，C 正确、D 错误．答案：BC 5．解析：副线圈输出电压U 2＝220 V ＋U r ，n 1n 2＝U 1U 2＝11 000220＋U r <501，故A 错误.2πf ＝100π Hz ，f ＝50 Hz ，故B 错．I 2＝880220 A ＝4 A ，故C 项正确．由于理想变压器P 入＝I 22r ＋880 W>880 W ，故D 错． 答案：C 6．解析：由图象可知U m ＝20 2 V ，T ＝0.02 s ，故ω＝2πT＝100π rad/s ，即输入电压u 的表达式u ＝202sin (100πt )V ，所以A 项错误．断开S 2后两灯泡串联，总电压仍为4 V ，所以L 1、L 2均不能正常发光，B 项错误．根据P 入＝P 出＝U 2R可知断开S 2后R 增大，P入变小，C 项错误．若S 1接2，由P ＝U 2R 可得P ＝4220W ＝0.8 W ，故答案为D. 答案：D 7．解析：原线圈的输入电压的有效值为U 1＝3112V ＝220 V ，当单刀双掷开关与a 连接时，U 2＝110U 1＝22 V ， A 正确；当t ＝0.01 s 时，电流表示数不为零，电流表测量的是有效值，B 错误；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，U 2′＝15U 1＝44 V ，输出功率增大，原线圈的输入功率也增大，此时输出电压的频率不变，C 正确、D 错误． 答案：AC8．解析：本题考查远距离输电及理想变压器的基本知识．由理想变压器输出决定输入可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即P 1增大，输入电压U 1为定值不变，升压变压器的匝数不变，输入电压不变，故输出电压U 2不变，由于P 1增大，由P 1＝U 1I 1＝P 2＝U 2I 2可得，I 1增加，P 2、I 2增加，由闭合电路欧姆定律：U 3＝U 2－I 2R ，故U 3减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随U 3减小，U 4减小，A 错误、B 正确；由于用户功率增加，即P 4增加，理想变压器无功率损耗可得：P 3＝P 4，功率P 3也增加，故C 错误、D 正确． 答案：BD 9．解析：由U 1U 2＝n 1n 2知U 1不变时，U 2也不变，故B 错误；由U 3＝U 2－P 1U 2R 知，电站的输出功率突然增大，U 3减小，又U 3U 4＝n 3n 4，故U 4也减小，A 正确；I 1＝P 1U 1＝400 A ，I 2＝ΔPR＝25 A ，I 2I 1＝n 1n 2＝25400＝116，所以C 正确；用10 000 V 高压输电，即U 2′＝10 000 V ，I 2′＝P 1U 2′＝10 A ，ΔP ′＝I 2′2R ＝8×102 W ，所以D 错误．答案：AC 10．解析：线圈Ⅱ两端的电压为：U 2＝n 2n 1U 1＝351 210×220＝6.36 V线圈Ⅲ两端的电压为：U 3＝n 3n 1U 1＝1 9251 210×220 V ＝350 V不计变压器自身的能量损耗，由能量转化和守恒定律 P 1＝P 2＋P 3I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3I 3＝I 1U 1－I 2U 2U 3＝0.066 2 A答案：0.066 2 A 350 V 11．解析：(1)由题图2知ω＝200π rad/s 电压瞬时值u ab ＝400sin(200πt ) V (2)电压有效值U 1＝200 2 V 理想变压器P 1＝P 2原线圈中的电流I 1＝P 1U 1，解得I 1≈0.28 A ⎝⎛⎭⎫或25 A .(3)设ab 间匝数为n 1，则U 1n 1＝U ce n ce ，同理U 1n 1＝U den de由题意知U 2ce R ce ＝U 2de R de ，解得n ce n de ＝R ceR de代入数据得n ce n de ＝43.答案：(1)u ab ＝400sin(200πt ) V(2)0.28 A ⎝⎛⎭⎫或25 A(2)4312．解析：(1)输送功率P ＝500 kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12 000 kW·h 输电线上损失的电能 ΔE ＝4800 kW·h 终点得到的电能E ′＝E －ΔE ＝7 200 kW·h ， 所以输电效率 η＝E ′E＝60%输电线上的电流 I ＝PU＝100 A 输电线损耗功率 P r ＝I 2r ，其中P r ＝ΔEt＝200 kW得r ＝20 Ω.(2)输电线上损耗功率P r ＝⎝⎛⎭⎫P U 2r ∝1U 2原来P r ＝200 kW ，现在要求P r ′＝10 kW ，解得输电电压应调节为U ′＝22.4 kV . 答案：(1)60% 20 Ω (2)22.4 kV。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—变压器;远距离;输电实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
错误!错误!高考物理一轮复习专项训练及答案解析—变压器；远距离；输电实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系1．(2020·江苏卷·2)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示．其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上．则电流互感器( )A ．是一种降压变压器B ．能测量直流电路的电流C ．原、副线圈电流的频率不同D ．副线圈的电流小于原线圈的电流2．(多选)(2020·全国卷Ⅱ·19)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低．我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术．假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP ，到达B 处时电压下降了ΔU .在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV 特高压输电．输电线上损耗的电功率变为ΔP ′，到达B 处时电压下降了ΔU ′.不考虑其他因素的影响，则( )A ．ΔP ′＝14ΔP B ．ΔP ′＝12ΔP C ．ΔU ′＝14ΔU D ．ΔU ′＝12ΔU 3．(2021·广东卷·7)某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2 s ，电压最大值为0.05 V ，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是( )A．交流电的频率为10 HzB．副线圈两端电压最大值为3 VC．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率4．(多选)无线充电器能给手机充电是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生感应电流，双方密切配合，手机成功无线充电．如图为某老师自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉(发射线圈)、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈、接收线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，若电磁炉两端所加电压为u＝2202sin 314t (V)，不考虑充电过程中的各种能量损失．则下列说法正确的是()A．通过车载充电器的电流为交流电B．通过车载充电器的电流为直流电C．车载充电器两端电压的有效值约为22 VD．车载充电器两端电压的有效值约为222V5．(2022·河北卷·3)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1∶n 的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t＝0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后．输出电压为U.忽略线圈电阻，下列说法正确的是()A．发电机输出的电压为2πNBSzB．发电机输出交变电流的频率为2πnzC．变压器原、副线圈的匝数比为2πNBSnz∶UD．发电机产生的瞬时电动势e＝2πNBSnz·sin(2πnz)6．某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验．他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干．(1)实验需要以下哪种电源________；A．低压直流电源B．高压直流电源C．低压交流电源D．高压交流电源(2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数；再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数．分别测出相应的原、副线圈电压值．由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的________值(填“有效”或“最大”)．其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为________；(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成________(选填“正比”或“反比”)，实验中由于变压器的铜损和铁损，导致原线圈与副线圈的电压之比一般________(选填“大于”“小于”或“等于”)原线圈与副线圈的匝数之比；(4)实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别．原因不可能为________．(填字母代号)A．原、副线圈上通过的电流发热B ．铁芯在交变磁场作用下发热C ．变压器铁芯漏磁D ．原线圈输入电压发生变化7.自耦变压器在高铁技术中被广泛应用．如图所示，一理想自耦变压器接在u ＝U m sin 100πt 的正弦交流电压上，P 为滑动触头，初始位置位于线圈CD 的中点G, A 1和A 2为理想交流电表，R 为定值电阻，下列说法正确的是( )A ．将P 向下滑动，A 1的示数将变小B ．将P 向上滑动，A 2的示数将变大C ．将P 下滑到GD 的中点，电阻R 的功率将变为原来的4倍D ．将P 上滑到CG 的中点，电阻R 的功率将变为原来的238．(多选)(2023·福建省模拟)20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”．如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压U 2由220 kV 升级为1 000 kV 高压，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U 1及用户得到的电压U 4均不变，输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器，则( )A.n 2n 1变为原来的5011倍 B ．输电线上电流I 2变为原来的1125C ．输电线损失的功率变为原来的(1125)2D．降压变压器原、副线圈匝数比值变小9．如图甲所示为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只整流二极管，已知原、副线圈的匝数比为11∶1，电阻R＝10 Ω，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，则()A．电压表V1的读数为28 VB．电压表V2的读数为20 VC．电流表A的读数为0.18 AD．原线圈的输入功率为20 W10．(多选)(2022·湖北卷·9)近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示．发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100匝，接收线圈的匝数为50匝．若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是()A．接收线圈的输出电压约为8 VB．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同11．(多选)(2021·河北卷·8)如图，发电机的矩形线圈长为2L 、宽为L ，匝数为N ，放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 0、n 1和n 2，两个副线圈分别接有电阻R 1和R 2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I ，不计线圈电阻，下列说法正确的是( )A ．通过电阻R 2的电流为n 1I n 2B ．电阻R 2两端的电压为n 2IR 1n 1C ．n 0与n 1的比值为2NBL 2ωIR 1D ．发电机的功率为2NBL 2ωI (n 1＋n 2)n 012.(2022·湖南卷·6)如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P 1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源．定值电阻R 1的阻值为R ，滑动变阻器R 2的最大阻值为9R ，滑片P 2初始位置在最右端．理想电压表的示数为U ，理想电流表的示数为I .下列说法正确的是( )A ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变B ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，R 1消耗的功率增大C ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大D ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，R 1消耗的功率减小1．D 2.AD 3.B 4.BD 5.C6．(1)C (2)有效 7.0 V (3)正比 大于 (4)D解析 (1)探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，应选择低压交流电源，故选C.(2)多用电表测量的交流电压为有效值，不是最大值；多用电表选用的挡位是交流电压的10 V 挡位，所以应该在0～10 V 挡位读数，所以读数应该是7.0 V .(3)根据U 1U 2＝n 1n 2可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比．实验中由于变压器的铜损和铁损，变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以导致副线圈电压的实际值一般略小于理论值，所以导致U 1U 2＞n 1n 2. (4)原、副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别；变压器铁芯漏磁，也会导致电压比与匝数比有差别；原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故选D.7．C [将P 下滑时，电阻R 两端电压变大， A 1示数将变大，同理，将P 向上滑动，电阻R 两端电压变小，A 2的示数将变小，A 、B 错误；若将P 向下滑动到GD 的中点，原、副线圈的电压比将由1∶2变为1∶4，电阻R 两端的电压将变为原来的2倍，由P ＝U 2R可知，功率将变为原来的4倍，C 正确；若将P 向上滑动到CG 的中点，原、副线圈的电压比将从1∶2变为3∶4，电阻R 两端的电压将变为原来的23，电阻R 的功率将变为原来的49，D 错误．] 8．ABC [由理想变压器基本关系知n 2n 1＝U 2U 1，U 1不变，U 2变为原来的5011倍，所以n 2n 1变为原来的5011倍，A 正确；根据P 送＝U 2I 2可知，因P 送变为原来的2倍，U 2变为原来的5011倍，则输电线上电流I 2变为原来的1125，B 正确；根据P 损＝I 22R 线，可知P 损变为原来的(1125)2，C 正确；总功率变大，损失的功率变小，则用户端功率变大，因用户端电压不变，则I 4变大，又I 2变小，I 2＝I 3，则n 3n 4＝I 4I 3变大，D 错误．] 9．D [由题图可知，原线圈输入电压的有效值为U 0＝220 V ，根据原、副线圈匝数比与电压比的关系可知n 0n 1＝U 0U 1，解得U 1＝n 1n 0·U 0＝111×220 V ＝20 V ，所以电压表V 1的读数为20 V ，A 错误；由于二极管具有单向导电性，一个周期内只有半个周期有电流通过，故有(20 V )2R ·T 2＝U 22R·T ，有效值为U 2＝10 2 V ，即电压表V 2的读数为10 2 V ≈14.14 V ，B 错误；流过R 的电流为I 2＝U 2R ＝10210A ≈1.4 A ，由原线圈输入功率等于输出功率可知，U 0I 0＝U 2I 2，解得I 0≈0.09 A ，C 错误；原线圈的输入功率等于输出功率，即P 0＝P 1＝U 2I 2＝20 W ，D 正确．]10．AC [根据n 1n 2＝80%U 1U 2，可得接收线圈的输出电压约为U 2＝8 V ，故A 正确；由于漏磁，接收线圈与发射线圈功率不相等，接收线圈与发射线圈中的电流比I 2∶I 1≠n 1∶n 2＝22∶1，故B 错误；变压器是不改变其交变电流的频率的，故C 正确；由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相等，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，故D 错误．]11．BC [由题知理想电流表读数为I ，则根据欧姆定律有U 1＝IR 1根据变压器原、副线圈电压与匝数的关系有n 0n 1＝U 0U 1，n 0n 2＝U 0U 2则有U 0＝n 0n 1IR 1，U 2＝n 2n 1IR 1 再由欧姆定律有U 2＝I 2R 2，可计算出I 2＝n 2R 1n 1R 2I ，故A 错误，B 正确； 由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有E max ＝2NBL 2ω，U 0＝E max 2＝2NBL 2ω 又U 0＝n 0n 1IR 1，则n 0n 1＝2NBL 2ωIR 1， C 正确；由于变压器为理想变压器，则有P 0＝P 1＋P 2＝U 1I ＋U 2I 2＝I 2R 1＋U 2I 2联立解得P 0＝2NBL 2ωI n 0⎝⎛⎭⎫n 12R 2＋n 22R 1n 1R 2由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P 0，D 错误．]12．B [由题意可知，原、副线圈的匝数比为2，则副线圈的电流为2I ，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为U 2＝2IR 1，则变压器原线圈两端的电压有效值为U 1＝2U 2＝4IR 1，设接入交变电源的电压有效值为U 0，则U 0＝4IR 1＋IR 2，可得I ＝U 04R 1＋R 2；保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，I 不断变大，根据欧姆定律有U 1＝4IR 1，可知变压器原线圈两端的电压有效值变大，输入端接入的电压有效值不变，则R 2两端的电压不断变小，则电压表示数U 变小，原线圈的电压、电流都变大，则功率变大，根据原、副线圈的功率相等，可知R 1消耗的功率增大，故B 正确，A 错误；设原、副线圈的匝数比为n ，同理可得U 1＝n 2IR 1，则U 0＝n 2IR 1＋IR 2，整理可得I ＝U 0n 2R 1＋R 2；保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，n 不断变大，则I 变小，对R 2由欧姆定律可知U ＝IR 2，可知U 不断变小，根据原、副线圈的功率相等可知R 1消耗的功率为P ＝IU 1＝U 0n 2R 1＋R 2·(U 0－U 0R 2n 2R 1＋R 2)，整理可得P ＝U 02n 2R 1＋R 22n 2R 1＋2R 2，当n ＝3时，R 1消耗的功率有最大值，可知R 1消耗的功率先增大后减小，故C 、D 错误．]。
高中物理-变压器 远距离输电练习
高中物理-变压器 远距离输电练习【母题原题】16．图示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器。
现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2A ，电流表A 2的示数增大了0.8A 。
则下列说法正确的是： （ ）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 →的方向滑动【母题原题】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n 1、n 2 。
在T 的原线圈两端接入一电压sin m u U t ω=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： （ ）212.()4m U n A n r 221B.()4m U n n r 2212C.4()()m n P r n U 2221D.4()()mn P r n U【命题意图】 考查变压器的工作原理、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识，意在考查考生的理解能力和综合分析能力。
【考试方向】 对理想变压器的动态分析的考查：一是负载不变，通过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变，负载变化，讨论各量的变化。
【得分要点】 1、 电压器的几个常用关系： （1）电压关系：2121n n U U =或者t n U n U ∆∆Φ==2211或者t n U n U n U ∆∆Φ====Λ332211（多个副线圈时），即原副线圈两端电压之比等于线圈的匝数之比。
（2）电流关系：根据P 入=P 出可求出，1221n n I I =或者n 1I 1=n 2I 2或者n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+n 4I 4+n 5I 5+…（有多个副线圈时）。
（3）功率关系：P 入＝P 出，即I 1U 1＝I 2U 2（一个副线圈）或者I 1U 1＝I 2U 2+I 3U 3+I 4U 4+…（多个副线圈）。
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电压为 U2，L1、L2、L3 为三只完全相同的电灯，开始时，电键 K 开启，然后当电键 K 闭合
时（ ）
A.电压 U1 不变，U2 变大 B.电灯 L1 变亮，L2 变暗 C.电灯 L1 变暗，L2 变亮 D.原线圈中的电流变大
13、如图所示，两个相同的理想变压器原线圈串联后接在交流电源上，在两个副线圈中分别
交流电源连接后，变压器的输入功率是（ ）
A. 10W
B. 20W
C. 250W
D. 500W
16、如图所示为某变压器对称铁芯的示意图。已知此时原线圈 ab 两端输入交流电压
u 220 2 sin t （V），原线圈匝数 n1 22 匝，副线圈匝数 n2 6 匝。则副线圈 cd 端
输出的电压的有效值为（ ）
U
2 2
R
2P出 ，故输入功率 P1 也加倍，而输入电压 U1 不变，根据
P1＝U1I1 得电流表读数加倍，D 正确． 3、【答案】A
【解析】理想变压器输入端与输出端功率相等，U1I1＝U2I2，用户端的电压 U 2
I1 I2
U1
，
选项 A 正确；输电线上的电压降ΔU＝U－U1＝I1r，选项 B 错误；理想变压器输电线上损失
A. 用户端的电压为 I1U1 I2
B. 输电线上的电压降为 U
C. 理想变压器的输入功率为 I12r
D. 输电线路上损失的电功率为 I1U
4、如图，理想变压器原副线圈匝数之比为 4∶1．原线圈接入一电压为 u＝U0sinωt 的交流 电
源，副线圈接一个 R＝27.5 Ω的负载电阻．若 U0＝220 2 V，ω＝100π Hz，则下述结论正
2、L1、L2、L3 是三只完全相同的灯泡，按图方式接在理想变压器上，已知 n1: n2: n3
=3:1:1，当 a、b 接入电源时，L2 和 L3 的实际功率均为 P，则电源实际消耗的总功率
为
。
3、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 n1 : n2 4 :1 ，原线圈回路中的电阻 A 与原线
圈回路中的负载电阻 B 的阻值相等。a、b 端加一定交变电压后，两电阻的电功率之比
及 U3 n3 U 4 n4
可 知 ， L1 两 端 的 电 压
U L1
U4
U1
n4 n3
IA1
2R
，又
L2 两端的电压
UL2＝U1－IA2·2R，因
n4 n3
IA1＜IA2 ，故
UL1
＞UL2，由 P
U2 R
可知，L1 的功率大于
L2 的功率，所以
L1 的亮度大于
L2，故
B
项错误；
由于 A1 表的示数小于 A2 表的示数，由 P＝I2R 可知，R1 消耗的功率小于 R3 消耗的功率，故 C 项错误；由于 A1 表的示数小于 A2 表的示数，由 U＝IR 可知，R2 两端的电压小于 R4 两端 的电压，故 D 项正确．
，则U ab
: U cd
2n1 : n2 ，故 A 错误．增大负载电阻的阻值 R, Uab
不变，Ucd
也不变，根据
P出
=
U
2 cd
R
可知输出功率减小，根据理想变压器的输入功率等于输出
功率可知，输入功率必减小，故电流表读数变小，B 正确，C 错误．二极管短路时，U′cd＝
U2，输出功率
P出
=
U c2d R
【答案与解析】 一、选择题
1、【答案】D 【解析】 由于 n1＜n2，所以左边的理想变压器为升压变压器，低压交流电源经过理想 升压变压器后，由于功率不变，所以电流变小，则 A1 表的示数小于 A2 表的示数，故 A 项
错 误 ； 由 U1 n1 U 2 n2
， U3 ＝ U2 － IA1 · 2R
A. 15V
B. 30V
C. 60V
D. 120V
二、填空题
1、如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈 AB 绕在一个圆形的铁芯上，AB 间加上正弦 交流电压 U，移动滑动触头 P 的位置，就可以调节输出电压，在输出端连接了滑动变阻器 R 和理想交流电表，变阻器的滑动触头为 Q，则
（1）保持 P 的位置不动，将 Q 向下移动时，电流表读数_____、R 消耗的功率_____； （2）保持 Q 的位置不动，将 P 沿逆时针方向移动时，电流表读数______、R 消耗的功率_____。 （填变大、变小、不变）
泡 L，滑动变阻器的电阻值范围时 0－100Ω不考虑温度对灯泡电阻的影响，原、副线圈的匝
数比为 2:1，交流电源的电压为 U0＝440V，适当调节滑动变阻器的触片位置，当灯泡在额定 电压下正常工作时，测得电流表 A 的示数为 1.2A，则（ ）
A. 灯泡的额定功率为 40W B. 灯泡的额定电流为 2.4A C. 滑动变阻器上部分接入的电阻值为 50Ω
确的是（ ）
A．副线圈中电压表的读数为 55 V
B．副线圈中输出交流电的周期为 1 s 100π
C．原线圈中电流表的读数为 0.5 A
D．原线圈中的输入功率为110 2 W
5、生活中处处用电，而我们需要的电都是通过变压器进行转换的，为了测一个已知额定电
压为 100V 的灯泡的额定功率，如图，理想变压器的原、副线圈分别接有理想电流表 A 和灯
7、在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如 下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（ ）
8、有 U1 和 U2 两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导
线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比 S1∶S2 为（ ）
A． U2 U1
PA : PB ___________，两电阻两端电压之比U A :U B __________。
三、计算题
1、一台理想变压器原线圈匝数 n1 1100 匝，两个副线圈的匝数分别是 n2 60 匝，n3 600 匝。若通过两个副线圈中的电流强度分别是 I2 1A ，I3 4A ，求原线圈中的电流强度（结
5:6，故下部分电阻上电功率
P下
=
6 11
P总
，
P总
=
1.2×440＝528W，则
P下
=
288W，下部分电阻
B． U1 U2
C． (U2 9、如图所示，理想变压器输入电压 U1 一定，两个副线圈的匝数分别为 n2 和 n3，当把同一 个电阻先后接在 a、b 间和 c、d 间时，通过电阻的电流和电阻两端的电压分别为 I2、U2 和
I3、U3，变压器输入的电流分别为 I1， I1 ，则（ ）
输入功率为 P=220×0.5W=110W，D 错；周期 T
2
2 100
0.02s
，B
错。故选 AC。
5、【答案】AC
【解析】依题意，副线圈电流为 2.4A，电压为 220V，由于滑动变阻器上部分的并联电路电
压为 100V，则下部分电阻电压为 120V，由串联知识，上、下部分功率分配比为 100:120＝
A．Uab∶Ucd＝n1∶n2 B．增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小 C．负载电阻的阻值越小，c、d 间的电压 Ucd 越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍 3、（2014 浙江卷）如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是 U， 用等效总电阻是 r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是 I1，其末端间的电压为 U1.在输 电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为 I2.则( )
的功率为 I12r ，选项 C、D 错误．
【考点】本题考查电能的输送、理想变压器等知识． 4、【答案】AC
【解析】原线圈电压有效值 U1=220V，由电压比等于匝数比可得副线圈电压 U2=55V，A 对；
电阻 R 上的电流为 2A，由原副线圈电流比等于匝数的反比，可得电流表示数为 0.5A，C 对；
果保留两位有效数字）。
2、如图所示，通过降压变压器将 220 V 交流电降为 36V 供两灯使用，降为 24V 供仪器中的 加热电炉使用．如果变压器为理想变压器．求： （1）若 n3＝96 匝，n2 的匝数；
（2）先合上 K1、K3，再合上 K2 时，各电表读数的变化； （3）若断开 K3 时 A1 读数减少 220 mA，此时加热电炉的功率； （4）当 K1、K2、K3 全部断开时，A2、V 的读数。
3、某小型发电站的发电机输出交流电压为 500V，输出电功率为 50kW，如果用电阻为 3Ω 的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如要求输电线上损失电 功率不超过输出电功率的 0．6％，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户后再用降压 变压器降为 220V 供用户使用，若变压器为理想变压器，则降压变压器原线圈和副线圈的匝 数比是多少？
A．A1、A2 两表的示数相同 B．L1、L2 两灯泡的亮度相同 C．R1 消耗的功率大于 R3 消耗的功率 D．R2 两端的电压小于 R4 两端的电压 2、(2014 新课标Ⅱ卷) 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2.原线圈 通过一理想电流表 A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈 的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为 Uab 和 Ucd，则( )
A. U 2 n2 U 3 n3
B. I 2 n2 I3 n3
C.
I1 I1
n22 n32
D.U1(I1 I1) U2I2 U3I3
10、如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝 数比应为（ ）
A．1∶2∶3；
B．2∶3∶1
C．3∶2∶1；
D．2∶1∶3
A．原副线圈电流之比为 1：5 B．电压表的读数为 44V C．若滑动变阻器接入电路的阻值为 20Ω，则 1min 内产生的热量为 2904J D．若将滑动变阻器滑片向上滑动，两电表读数均减小