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）.doc

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，次级回路中联入三个均标有“，”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“，”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，当导线ab在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数为，则电流表的示数为： （ ）a、 b、 c、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，为加在原线圈两端电压，为原线圈上电流，则： （ ）a、保持及p的位置不变，k由合向时，将增大b、保持p的位置及不变，k由合向时，r消耗的功率减小c、保持不变，k合在处，使p上滑，将增大d、保持p的位置不变，k合在处，若增大，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。4（多选）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线连接有两个相同的灯泡和，输电线的等效电阻为r，开始时，开关s断开，当s接通时，以下说法正确的是： （ ）a、副线圈两端m、n间的电压减小b、副线圈输电线等效电阻r上的电压降增大c、原线圈中的电流减小d、通过灯泡的电流减小【答案】bd【名师点睛】和闭合电路中的动态分析类似，可以根据副线圈电阻的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况5一小型发电站通过理想升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率p=500kw，输出电压u1=500v，升压变压器b1原、副线圈的匝数之比n1：n2=1：5，两变压器间输电导线的总电阻r=1.5降压变压器b2的输出电压u4=220v求：（1）升压变压器b1副线圈两端的电压u2 ；（2）输电导线上损失的功率p损 ；（3）降压变压器b2原、副线圈的匝数之比n3：n4【答案】（1）2500v（2）6104w（3）10：1【解析】（1）升压变压器的输出电压：（2）传输电流：损失的功率：（3）降压变压器的输入电压为： u3=u2-i2r=2200v 降压变压器的匝数比： 【名师点睛】此题是关于远距离输电问题；对于输电问题，要搞清电路中电压、功率分配关系，注意理想变压器不改变功率，只改变电压和电流；减压变压器初级电压等于升压变压器的次级电压与导线上的电压损失的差值. 1如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形，原副线圈匝数比为，串联在原线圈电路中电流表的示数为1a，下列说法正确的是： （ ）a、变压器副线圈的电流为0.1ab、变压器的输出功率为200wc、变压器输出端的交流电的频率为100hzd、此变压器为升压变压器【答案】b【名师点睛】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，2如图所示，1为理想变压器原线圈，其接入电路的匝数随着滑动接触点p的上下移动而变化，当输入电压稍有下降时，为了使接在副线圈2上的电灯电压保持不变，正确的调节方法是： （ ） ks*5a使p稍向上滑动 b副线圈上改接电阻较大的电灯c使p稍向下滑动 d副线圈上改接电阻较小的电灯【答案】c【名师点睛】此题是关于变压器问题的讨论；解题的关键是知道变压器中原线圈和副线圈的电压和匝数关系，同时要知道，使p上下滑动能够改变变压器的原副线圈的匝数；副线圈的电压只与原线圈的电压以及原副线圈的匝数有关. 3一台发电机输出电压为4000 v，最大输出功率为4000 kw，经变压器t1升压后向远方输电，输电线路总电阻r1 k，到目的地经变压器t2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 v 60 w)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t1和t2均为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，则下列说法不正确的是： （ ）at1原、副线圈电流分别为103 a和20 abt2原、副线圈电压分别为1.8105 v和220 vc有6104盏灯泡(220 v 60 w)正常发光dt1和t2原、副线圈的变压比分别为150和401【答案d【解析】由可得，升压变压器输入电流，由得，升压变压器的输出电流，故a正确；由得，根据得，升压变压器的输出电压输电线上的电压损失，降压变压器的输入电压，用户得到的电压即为降压变压器的输出电压，故b正确降压变压器的匝数比，d错误；用户得到的功率，可供灯泡正常发光的盏数，故c正确【名师点睛】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中p=ui中的电压u应为输电电压，不是发电机的输出电压本题突破点是由输电线上的损失功率，从而算出电线上的电流4（多选）如图是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的变化输电线的电阻用r0表示，如果变压器上的能量损失可以忽略以下说法正确的是： （ ）a开关s1接a，闭合开关s，电压表v示数减小，电流表a示数增大b开关s1接a，闭合开关s后，原线圈输入功率减小c断开开关s，开关s1接a时电流表的示数为i1，开关s1接b时电流表的示数为i2，则i1i2d断开开关s，开关s1接a时原线圈输入功率为p1，开关s1接b时原线圈输入功率为p2，则p1p2【答案】ad【名师点睛】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，5一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂，已知发电机的输出功率为为50 kw，输出电压为500 v，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，两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：（1）升压变压器副线圈两端的电压；（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。（4）该厂安装的都是“220v 40w”的电灯，不考虑其他电器，则允许同时开多少盏灯？升压变压器r线p4n3n4p2u4u2n1n2p1u1p3u3降压变压器i1i2 i3i4er【答案】（1）2500v（2）6000w（3）10：1（4）1100盏【名师点睛】此题是关于远距离输电的计算；要知道理想变压器原、副线圈的匝数比等于电压比，与电流成反比，变压器的输入功率由输出功率来决定，且初级次级的功率不变；注意线路损耗电压及功率的计算方法.1【2017北京卷】如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有r=55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是： （ ）a原线圈的输入功率为220wb电流表的读数为1 ac电压表的读数为110vd副线圈输出交流电的周期为50 s【答案】b【解析】电表的读数均为有效值，原线圈两端电压有效值为220 v，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比，可知副线圈两端电压有效值为110 v，c错误；流过电阻r的电流为2 a，可知负载消耗的功率为220 w，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为220 w，a错误；由p=ui可知，电流表的读数为1 a，b正确，由交变电压瞬时值表达式可知，=100 rad/s，周期t=0.02 s，d错误。【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系，电压由原线圈决定副线圈，电流与功率则由副线圈决定原线圈。2【2016四川卷】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，其它条件不变，则： （ ）a小灯泡变亮b小灯泡变暗c原、副线圈两段电压的比值不变d通过原、副线圈电流的比值不变【答案】b【名师点睛】此题是对变压器原理的考查；首先要记住原副线圈的电压与匝数关系，从题目中知道为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；判断原副线圈减小相同的匝数时原副线圈的匝数比的变化要用到数学知识，这里稍微有点难度. 3【2016全国新课标卷】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9:1 b原、副线圈匝数比为1:9c此时a和b的电功率之比为9:1 d此时a和b的电功率之比为1:9【答案】ad【方法技巧】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型：一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象。当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源。4【2015全国新课标16】一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220v的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则： （ ）abcd【答案】a【解析】原副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压，可知副线圈电压为，原线圈电压为，副线圈电流，原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈电流，那么原线圈输入电压，整理可得；原副线圈电阻消耗的功率根据，电阻相等，电流为1:3，可得功率比为1:9，对照选项a对。【名师点睛】220v的电压并不是原线圈的输入电压，原线圈和电阻r串联分压。5【2015海南10】如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为r0，负载电阻的阻