（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 高效演练创新预测 11.2 变压器 电能的输送.doc

11.2 变压器 电能的输送高效演练创新预测1.如图所示,一个理想变压器的原线圈的匝数为50匝,副线圈的匝数为100匝,原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上,导轨的间距为0.4 m,导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计,副线圈回路中电阻r1=5 ,r2=15 ,图中交流电压表为理想电压表,导轨所在空间有垂直于导轨平面,磁感应强度大小为1 t的匀强磁场,导体棒在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系式为v=5sin 10t(m/s),则下列说法中正确的是()a.r1的功率为0.2 wb.电压表的示数为4 vc.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04 wb/sd.变压器常用的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是为了增大涡流,提高变压器的效率【解析】选c。导体棒切割磁感线产生的感应电动势e=blv=10.45sin10t(v)=2sin10t(v),原线圈两端的电压有效值u1= v= v,根据电压与匝数成正比,得=,即=,解得u2=2 v,所以电压表的示数为2 v;副线圈的电流i2= a= a,电阻r1的功率p1=r1=5 w=0.1 w,故a、b项错误;根据法拉第电磁感应定律u1m=n1,代入数据:2=50,解得=0.04 wb/s,故c项正确;变压器的铁芯,在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是增大电阻,从而减小涡流,减小发热量,提高变压器的效率,故d项错误。2.(2018新乡模拟)如图所示为理想变压器,三个灯泡l1、l2、l3都标有“6 v6 w”,l4标有“6 v12 w”,若它们都能正常发光,则变压器原、副线圈匝数比n1n2和ab间电压分别为()a.21,24 vb.21,30 vc.12,24 vd.12,30 v【解析】选b。l2、l3并联后与l4串联,灯泡正常发光,说明副线圈电压为12 v,副线圈功率为24 w,根据变压器的输入功率和输出功率相等可以求得原线圈的输出功率,根据l1正常发光得出电流,从而得出原线圈电压,再求出ab间电压,根据电压与匝数成正比,可以求得匝数比。l2、l3并联后与l4串联,灯泡正常发光。可知:u2=12 v;p2=(6+6+12) w=24 w,根据u1i1=p2得:u1= v=24 v,所以uab=u1+ul1=(24+6) v=30 v,=,故选b。3.(2018榆林模拟)图示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为41,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接有u=36sin 100t(v)的正弦交流电,图中d为理想二极管,定值电阻r=9 。下列说法正确的是()a.t= s时,原线圈输入电压的瞬时值为18 vb.t= s,电压表示数为36 vc.电流表的示数为1 ad.变压器的输入功率为9 w 【解析】选b。在t= s时,电压瞬时值u=36sin v=18 v,a项错误;电压表测量的是有效值,输入电压的峰值为36 v,有效值为36 v,b项正确;由=得u2=9 v,二极管导通时,电路中的电流i=1 a,经二极管单向导电成半波电流,根据电流的热效应有i2r+0=i2rt,解得电流的有效值(电流表的示数)i= a,c项错误;变压器的输入功率等于输出功率,即p1=p2=i2r=9 w=4.5 w,d项错误。4.(2018大庆模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,b是原线圈中心的抽头,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u1=220sin 100t v,则 ()a.当单刀双掷开关与a连接时,电压表v1的示数为22 vb.当t= s时,电压表v0的读数为110 vc.单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片p向上移动的过程中,电压表v1的示数增大,电流表示数变小d.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表v1和电流表的示数均变小【解析】选c。原线圈两端的电压为u1= v=220 v,当单刀双掷开关与a连接时,根据电压与匝数成正比得,副线圈两端的电压为u副=220 v=22 v,电压表v1的示数等于变阻器两端的电压,所以电压表v1的示数小于22 v,故a项错误;电压表的示数为有效值,所以电压表v0的读数为220 v,故b项错误;当滑动变阻器滑片p向上移动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,副线圈回路总电阻增大,副线圈电流减小,即电流表示数减小,定值电阻r0两端电压减小,而副线圈两端电压不变,所以电压表v1的示数增大,故c项正确;当单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈匝数减小,根据电压与匝数成正比知副线圈两端的电压增大,副线圈电流变大,电流表读数变大,电压表v1的示数变大,故d项错误。【加固训练】(2018资阳模拟)如图变压器原线圈接交流高压,降压后通过输电线给用电器供电,当电键s断开时图中两电表示数电压u和电流i变化为()a.均变大b.u变大,i变小c.均变小d.u变小,i变大【解析】选b。变压器输入电压不变,输出电压不变。当电键s断开时,副线圈回路中总电阻增大,干路电流减小,原线圈电流随着减小,即电流表示数变小。对于副线圈回路,总电压一定,电流减小,电阻r分担的电压增大,即电压表示数变大,故b项正确。5.(新题预测)(多选)如图所示是远距离输电的示意图,变压器均为理想变压器,发电机的输出电压恒定,输电线上损耗的功率为pr,变压器原、副线圈的电压以及电流用图中的量表示。则当用户用电处于高峰期时,下列说法正确的是()a.u2变大b.pr增大c.u4变小d.i1变大【解析】选b、c、d。由于输入电压不变,升压变压器原、副线圈匝数不变,故u2不变,故a项错误;当用电器增多时,功率增大,降压变压器的输出电流增大,则输电线上的电流增大,可知输电线上的功率损失增大,故b项正确;输电线上的电流增大,可知输电线上的电压损失增大,发电机的输出电压u1不变,则u2不变,可知降压变压器的输入电压减小,所以用户得到的电压u4减小,故c项正确;输电线上的电流增大,根据n1i1=n2i2,知i1变大,故d项正确。【加固训练】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()a.用户端的电压为b.输电线上的电压降为uc.理想变压器的输入功率为rd