优化探究（新课标）2017届高三物理一轮复习 第10章 交变电流 传感器 第2讲 变压器 电能的输送知能提升演练

1、变压器 电能的输送 随堂反馈1下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是()A因为热功率P，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗B因为热功率PIU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗C因为热功率PI2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗D以上说法均不正确解析：不能盲目看公式，要注意其物理意义的表达，在求热损耗时可用P损IR线或用P热U线I线，也可用P，但U必须为输电线上等效电阻两端的电压，并不是输电电压答案：C2如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流

2、电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.20 A下列判断中正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为21B原线圈和副线圈的匝数比为51C电流表A2的示数为0.1 AD电流表A2的示数为0.4 A解析：由电压表V的示数和电流表A1的示数可得原线圈中的功率P1U1I1，P1P2IR，所以电流表A2的示数为I2 A1.0 A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比，A错误，B正确答案：B3(多选)(2016·河南八市质检)理想变压器原线圈a匝数n1200匝，副线圈b匝数n2100匝，线圈a接在u44sin 314t V交流电源上，“12 V,6 W”的灯泡恰好正常

3、发光电阻R216 ，电压表V为理想电表下列推断正确的是()A交变电流的频率为100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/sC电压表V的示数为22 VDR1消耗的功率是1 W解析：由u44sin 314t V，知f50 Hz，A错误；灯泡正常发光，由PUI得灯泡中的电流I20.5 A，电压表的示数U212 V0.5×16 V20 V，C错误；穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s Wb/s，B正确；根据，得U140 V，则R1两端电压UR144 V40 V4 V，由原、副线圈的电流与匝数成反比，可得通过R1的电流I10.25 A，则R1的功率PUR1I11 W，D正确答案：B

4、D4.(多选)(2015·高考海南卷)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，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，负载电阻的阻值R11R0，是理想电压表现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V，则()A此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD原线圈两端原来的电压有效值约为48 V解析：副线圈两端电压U2×6R06 V，根据，得U124 V，即此时原线圈两端电压有效值为24 V，最大值U1mU134

5、V，A正确，B错误由于前后两次保持输入、输出电流不变，此时副线圈两端电压U26R0I，原来副线圈两端电压U212R0I，原来副线圈两端电压U22U2，原线圈两端电压应为U12U1，即原来原线圈两端电压有效值为48 V，C错误，D正确答案：AD5如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，V1、A1为监控市供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出端的电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时()A电流表A1、A2和A3的示数都变大B只有电流表A1的示数变大C电压表V3的示数变小

6、D电压表V2和V3的示数都变小解析：在电路中，S闭合前，由可知，电压表V2的示数为U2U1，电路中电流表A2与A3是串联关系，则由欧姆定律可得I2I3(r为电线电阻)，电压表V3的示数为U3R1I2，再由可知电流表A1的示数为I1I2.同理，在电路中S闭合后，可知因U1不变，电压表V2示数为U2U1U2不变，I2(r为电线电阻)，因R并<R1，则有I2>I2，又I1I2，则I1>I1，由U2UrU3I2rU3，可知U3<U3，又I3，则I3<I3，则可判断V1不变，V2不变，V3变小，A1变大、A2变大、A3变小，A、B、D项错误，C项正确答案：C课时作业一、单项

7、选择题1如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 A解析：由变压原理可得U1110 V，即电压表示数为110 V由P入P出，灯泡正常发光可得P入U1I1P出22 W，I1 A0.2 A，故A正确答案：A2中国已投产运行的1 000 kV特高压输电项目，是目前世界上输电电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500

8、kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响，则()A输电电流变为原来的2倍B输电线上降落的电压将变为原来的2倍C输电线上降落的电压将变为原来的D输电线上损耗的电功率将变为原来的解析：由PUI可知，电压加倍，电流减半，A、B错误；输电线上的功率损失PI2r变为原来的，D错误；输电线上降落的电压UIr变为原来的，C正确答案：C3(2016·福州师大附中质检)如图，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示

9、数分别用I1和I2表示下列说法正确的是()AI1和I2表示电流的瞬时值BU1和U2表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，U2不变，I1变大D滑片P向下滑动过程中，U2变小，I1变小解析：交流电压表和交流电流表的示数均为有效值，A、B均错误理想变压器电压与匝数成正比，匝数一定，U1一定，则U2也一定，当P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，U2一定，所以I2增大，又n1I1n2I2，所以I1也增大，C正确，D错误答案：C4通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈

10、的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为()A.，B2R，C.， D2R，解析：由理想变压器得，副线圈电压UkU，而理想变压器P入P出，副线圈电流I，线路损耗的电功率P1I2R2R.同理可知P2I2R2R，得，D正确答案：D5(2016·辽宁五校联考)如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos tB矩形线圈从

11、图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为零C当P不动、R增大时，电压表读数也增大D当P向上移动、R不变时，电流表读数减小解析：矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流，图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大，最大值为EmNBS，则其瞬时值表达式为eNBScos t，选项A正确；矩形线圈从图示位置经过时间，刚好为周期，磁通量的变化量不为零，通过电流表的电荷量不为零，选项B错误；电压表读数为电压的有效值，矩形线圈的电阻不计，故电压表的示数为交变电压的有效值，恒定不变，选项C错误；当P向上移动、R不变时，原线圈的电压不变，副线圈的电压增大，输出功率变大，故原线圈中的电流增大，选项D错误答

12、案：A二、多项选择题6关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A通过正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析：由于是交变电流，交变电流的磁场不断变化，磁通量也在变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B正确；由变压器工作原理知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D错误答案：BC7.(2014·高考山东卷)如图，将额定电压为60 V的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数

13、分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113解析：对于理想变压器，P入P出，所以输入功率P入60×2.2 W132 W，A错误I1 A0.6 A，B正确通过副线圈的电流的最大值I2mI22.2 A，C错误变压器原、副线圈匝数比n1n2U1U2113，D正确答案：BD8(2016·洛阳模拟)如图所示是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，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

14、S1接a，闭合开关S后，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I1>I2D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P1<P2解析：因为输入电压几乎不变，原、副线圈的电压比等于匝数之比，则开关S1不动时副线圈的电压几乎不变，闭合开关S后，总电阻减小，电流增大，R0分压增大，电压表V示数减小，电流表A示数增大，输出功率PUI增大，输入功率增大，A正确，B错误开关S1接a比开关S1接b时原线圈的匝数多，副线圈的电压接

15、b时大，则I1<I2，根据P，知P1<P2，C错误，D正确答案：AD9.(2016·汕头质检)如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1220sin 100t(V)，则下列表述正确的是()AU1<U2，U3>U4BU1220 VC若U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的D用户得到的交变电流频率为25 Hz解析：远距离采用高压输电，然后降压后再使用，所以A正确；U1为有效值，应该是220 V，所以B错误；输电线上损失的功率为P损2R线，所以C正确；由交变电流的瞬时值表达式可得交变电流的频率为f Hz50 Hz，所以D错误答案：AC10如图所示，某变

16、电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是()选项型号千米电阻(/km)ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/C0.3DDYD150/C0.2解析：由PUI解得输电电流I20 A，输电线路上损耗的功率不超过P线200 kW×2%4 kW，由P线I2R，解得R10 ，由于输电线长度需要20 km，所以可以选择千米电阻0.5 /km以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，符合要求的是选项C、D.答案：CD三、非选择题11某发电站的输出功率为

17、104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向125 km远处用户供电已知输电线的电阻率为2.4×108 ·m，导线横截面积为1.5×104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：(1)画出远距离输电的示意图；(2)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(3)如果用户用电器的额定电压为220 V，所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是多少？解析：(1)远距离输电的示意图，如图所示(2)导线电阻R线代入数据得R线40 ，升压变压器副线圈电流I2I线又I·R线4%P解得I2100 A根据PU2I2得U2100 kV根据变压比公式有.(3)降压变压器的输入电压为U3U2I2R线96 kV由，得.答案：(1)图见解析(2)125(3)4 8001112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uabt图象如图乙所示若只在ce间接一只Rce400