2018高考物理变压器和远距离输电

10-2变压器和远距离输电

一、选择题

1．在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原理的是()

[答案] A

[解析]电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少、副线圈的匝数多，监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中。

2.

如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5Ω的负载电阻。若U0＝2202V，ω＝100πrad/s，则下述结论正确的是()

A．副线圈中电压表的读数为55V

B．副线圈中输出交流电的周期为1

100πs C．原线圈中电流表的读数为0.5A D．原线圈中的输入功率为1102W [答案]AC

[解析]副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U2＝n2U0

2n1

＝55V，A对。副线圈中

交流电的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T ＝2πω＝150s ，B 错。原线圈中的电流I 1＝

I 2n 2

n 1＝U 2n 2Rn 1＝0.5A ，C 对。原线圈中的输入功率P ＝U 0I 1

2

＝110W ，D 错。 3．(2012·大连四所重点中学联考)如图所示，M 为理想变压器，电表均可视为理想电表，电源电压U 不变，输电线电阻忽略不计。当变阻器滑片P 向上移动时，读数发生变化的电表是( )

A ．A 1

B ．A 2

C ．V 1

D ．V 2 [答案] AB

[解析] 本题考查变压器及电路动态分析。由于电源电压U 不变，根据理想变压器工作原理可知两电压表示数不变，CD 错误；当变阻器滑片P 向上移动时，变阻器连入电路的电阻减小，右侧电路中电流增大，B 正确；根据P 入＝P 出可知原线圈中电流也增大，A 正确。

4．(2012·辽宁丹东四校摸底)如图所示，两种情况下变压器灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为n 1 ∶n 2＝3 ∶1，则图甲中L 1的功率和图乙中L 1的功率分别为( )

A ．P 、P

B ．9P 、4P

9

C.4P

9、9P D.4P 9

、P [答案] B

[解析] 由题意可知，两种情况下变压器输出功率均为2P ，设灯泡L 2、L 3的电压为U ，电流为I ，电阻为R ，两种情况下变压器的输入电压为3U ，变压器输入电流为2

3I ；图甲中

L 1的功率为P 1＝(3U )2R ＝9P ；图乙中L 1的功率为P 2＝(23I )2R ＝4P

9

，选项B 正确。

5．(2012·黑龙江模拟)某型号家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动触头，如图所示，当变压器输入电压发生变化时，可通过向上、向下调节P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220V 。现发现输出电压低于220V ，欲通过调节P 1、P 2的位置使输出电压稳定在220V ，下列措施可行的是( )

A ．保持P 1不动，将P 2向上移

B ．保持P 2不动，将P 1向下移

C ．将P 1向上移，同时P 2向下移

D ．将P 1向下移，同时P 2向上移 [答案] ABD

[解析] 设变压器的输入电压为U 1，输出电压为U 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2；现输出电压低于220V ，要调高U 2，根据变压器的工作原理，U 1U 2＝n 1

n 2＝k ，即是要减小变压

比k ，可以增大n 2，A 正确，也可以减小n 1，B 正确，还可以增大n 2的同时减小n 1，D 正确。

6．(2012·广东茂名一模)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当K 由2改接为1时，下列说法正确的是( )

A ．电压表读数变大

B ．电流表读数变大

C ．电流表读数变小

D ．输电线损失的功率减小

[答案] AB

[解析] 由U 2＝n 2

n 1

U 1知，当K 由2改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线

圈匝数变大，输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，

选项A 正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I 灯也变大，输电线上的电流I 线也随着I 灯的变大而变大，所以电流表读数变大，选项B 正确而C 错误；I 线变大时，输电线损失的功率P 线＝I 2线R 变大，选项D 错误。

7．(2012·郑州一模)如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ，原线圈接正弦交流电，电压为U ，输出端接有理想电压表、理想电流表和一个电动机，电动机线圈的电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表的读数为I ，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是( )

A ．原线圈中的电流为nI

B ．电压表的读数为IR

C ．电动机的输入功率为I 2R

D ．变压器的输入功率为UI

n

[答案] D

[解析] 由I 1＝n 2n 1I 2可得，I 1＝I

n ，选项A 错误；对于含有电动机的非纯电阻电路，当电

动机转动时，电动机两端电压大于IR ，选项B 错误；输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝U

n ，输出功率P 出

＝U 2I 2＝UI

n

＝P 入，选项C 错误而D 正确。

8．(2012·长春调研)如图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n 1与副线圈的匝数n 2之比为10 ∶1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，两个阻值分别为20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端，电压表

为理想电表。则( )