高考物理一轮复习：变压器电能的输送

第2讲变压器电能的输送

过好双基关回扣基础知识训练基础题目

一、理想变压器

1.构造

如图1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

图1

(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。

(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。

2.原理

电磁感应的互感现象。

3.理想变压器原、副线圈基本量的关系

(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)

理想变压器

(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)

根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出

功率关系

功率，即p入=之

原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式力一f，与

基

电压关系U2n2

本负载、副线圈的个数无关

关(1)只有一个副线圈时：

系

(2)有多个副线圈时：由P入=P出得

电流关系

IlUl=hU2~\~hU3~\~999InUn

或I\n\=+,•,+lnrin

频率关系力=及（变压器不改变交变电流的频率）

4.几种常用的变压器

（1）自耦变压器一调压变压器，如图2甲（降压作用）、乙（升压作用）所示。

图2

百咸黑J电压互感器（加＞〃2）：把高电压变成低电压,如图丙所示。

（2）屈器［电流互感器：把大电流变成小电流，如图丁所示。

【自测1】关于理想变压器，下列说法正确的是（）

A.变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用

B.变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率

C.正常工作的变压器，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压

D.变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小

答案A

二'电能的输送

如图3所示，发电站输出电功率为P,输电电压为U,用户得到的电功率为P,

用户的电压为U',输电电流为/,输电线总电阻为R。

D

图3

1.输电电流

PP'U-U'

1=豆=»=R

2.电压损失

（l）AC/=U-U'

（2）AU=/

3.功率损失

（1）AP=P~P,

（2加=网=如

4.减少输电线上电能损失的方法

⑴减小输电线的电阻R。由R=Q（知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的

材料做导线。

⑵减小输电线中的电流。在输电功率一定的情况下，根据P=U1,要减小电流,

必须提高输电电压。

【自测2】采用220kV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;，输电电压应变为（）

A.55kVB.HOkV

C.440kVD.880kV

答案C

解析设输送功率为尸，则有尸=见，其中。为输电电压，/为输电电流。为使

输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一，由尸损=尸7?（7?为输电线的电阻，恒

定不变）可知应使/变为原来的二分之一，又输送功率不变，则输电电压应变为原

来的2倍，即440kV,选项C正确。

研透命题点细研考点和真题分析突破命题点

命题点一理想变压器原理的应用

高考热点•讲透练熟

【例1】（2020.山东卷,5）图4甲中的理想变压器原、副线圈匝数比m：m=22：3,

输入端a、6所接电压M随时间/的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Q,

额定电压为24V。定值电阻Ri=10Q、R2=5Q,滑动变阻器R的最大阻值为10

为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）

图4

A.lQB.5Q

C.6QD.8Q

答案A

解析由图乙可知理想变压器输入电压Ui=220V,应用理想变压器变压公式圣

U2

=^=y,可得副线圈输出电压伪=30V。灯泡正常工作时，灯泡两端电压为

UL=24V,电流/L="^=1.6A。设R两端电压为U,由。2=UL+U,可得。=6

Vo由h,解得R=1C,选项A正确。

A1火2十火

【变式1](多选)(2020•全国卷HI,20)在图5(a)所示的交流电路中，电源电压的

有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,Ri、比、&均为固定

电阻，7?2=10Q,7?3=20Q,各电表均为理想电表。已知电阻及中电流，2随时间

/变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是()

图5

A.所用交流电的频率为50Hz

B.电压表的示数为100V

C.电流表的示数为1.0A

D.变压器传输的电功率为15.0W

答案AD

解析由图(b)可知通过及的交流电的周期为2X10-2s,变压器不会使交流电的

周期改变，所以所用交流电的频率为50Hz,选项A正确；由图(b)可知通过治

的电流的有效值为1A,由串并联特点可知通过&的电流(即通过电流表的电流)

为0.5A,故副线圈的电流为72=1.5A,由欧姆定律可得副线圈两端的电压。2=

1X1OV=1OV,由变压器原、副线圈两端电压比与原、副线圈匝数比的关系可得，

原线圈两端的电压Ui=M〃i=100V,再根据原线圈电路的串联关系可得R两端

的电压为Uv=220V—100V=120V,选项B、C均错误；根据变压器原理可得

变压器传输的电功率为P=U2/2=10XL5W=15.0W,选项D正确。

【变式2】（2021月广东学业水平选择考适应性测试，7）科学中心某款手摇点

火器原理如图6所示。当钢针和金属板间瞬时电压超过5000V时可以产生电火

花。已知匀强磁场的磁感应强度3大小为0.2T,手摇发电机线圈的面积为0.25n?,

共50匝，不计内阻。变压器为理想变压器，其原、副线圈匝数比为1：100o下

列说法正确的是（）

A.线圈转速等于2r/s时，点火器可以产生电火花

B.线圈转速等于4r/s时，点火器可以产生电火花

C.电压表的示数为5V时，点火器可以产生电火花

D.电压表的示数为25V时，点火器可以产生电火花

答案B

解析线圈在匀强磁场中转动产生交变电流，设转速为n,则发电机的最大电动

势为Em=NBSco=NBS-2nn,发电机的最大电动势等于变压器的输入线圈电压的最

大值，Ulm=Em,根据变压器变压规律知欲=羡，有黑=£=焉，钢针和金属板

间瞬时电压超过5000V时可以产生电火花，现令。2m=5000V,联立各方程解

得Uim=50V,n=兀-r/s^S.lSr/s,故线圈转速等于4r/s时，副线圈的电压最大

值超过了5000V,能产生电火花，故A错误，B正确；电压表的示数为原线圈

两端的电压有效值，刚点火时Uv=*=25色V,5V和25V均小于25^2V,

则不能达到点火电压，故C、D错误。

素养拓展点

实验十五探究变压器原'副线圈电压与匝数的关系

[例2](2020.浙江大学附属中学1月选考模拟)(1)某同学在做“探究变压器线圈

两端电压与匝数的关系”实验时，用学生电源提供给图7甲所示变压器原线圈的

电压为5V,用演示电表交流50V挡测量副线圈电压时示数如图乙所示，则变压

器的原、副线圈匝数之比可能是；

甲乙

图7

A.5：8B.5：16

C.1：14D.1：8

⑵街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，

(填写“原线圈”或“副线圈”)应该使用较粗的导线。

答案(1)D(2)副线圈

解析(1)根据电压表读数的方法可知，该变压器的输出电压为40V,所以变压器

的原副线圈匝数之比上卷=奈$故D正确，A、B、C错误。

(2)理想变压器的电压与匝数成正比，当只有一个副线圈的时候，电流与匝数成反

比，街头用电的变压器是降压变压器，可知副线圈的匝数比原线圈的匝数少，副

线圈的电流较大，应该使用较粗的导线。

命题点二理想变压器的动态分析

高考热点•讲透练熟

1.匝数比不变的情况(如图8)

强不变，负载R变化

图8

(l)Ui不变，根据卷=言，输入电压Ui决定输出电压。2,不论负载电阻R如何变

化，。2不变。

(2)当负载电阻发生变化时，/2变化，输出电流/2决定输入电流/1,故/1发生变化。

(3)/2变化引起尸2变化，Pl=P2,故Pl发生变化。

2.负载电阻不变的情况(如图9)

器改变，负载R不变

图9

⑴Ui不变，言发生变化，故。2变化。

(2)7?不变，。2变化，故/2发生变化。

Tjl

(3)根据尸2=云，P2发生变化，再根据尸1=尸2,故P1变化，Pl=Ulh,U1不变，

故/1发生变化。

[例3](2020.山东济南市期末学习质量评估)理想变压器连接灯泡和滑动变阻器

的电路如图10所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个相同灯泡Li、L2和

L3接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是()

图10

A.灯泡Li变亮，L2变暗B.灯泡Li、L2都变亮

C.灯泡L2、L3都变亮D.电源输出功率减小

答案B

解析设V、N两端稳压交流电源的电压有效值为U,原线圈两端的电压为Ui,

电流为11,副线圈两端的电压为。2,电流为/2,原副线圈的匝数比：722=左，灯

泡的电阻都为R,根据欧姆定律，可得副线圈两端的电压为U2=/2（R+R并），根据

*=言=左，得原线圈两端的电压为Ui=klh=kl2（R+RQ,根据£=言=S解得

/1=1/2,根据欧姆定律，可得L1两端的电压。/=/由=华，则稳压交流电源的电

压为。=。/+。1=/2长+楸+&）］，当滑动变阻器的滑片尸向上移动时，其电阻

减小，则R并电阻减小，所以总电阻减小，而稳压交流电源的电压。不变，所以

电流/2变大，则L2变亮；原线圈的电流/1=力2也增大，所以L1变亮，其两端的

电压变大，所以原线圈两端的电压减小，则副线圈两端的电压减小，而L2的电压

变大，所以L3与滑动变阻器并联部分的电压减小，所以L3变暗，B正确，A、C

错误；因为原线圈的电流增大，稳压交流电源的电压不变，根据P=U/I,可知电

源输出功率增大，D错误。

【变式3］（多选）（2020.宁夏石嘴山市4月模拟）如图H所示，理想变压器T的原

线圈接在电压为。的交流电源两端，尸为滑动变阻器的滑片，RT为热敏电阻，其

阻值随温度升高而减小，下列说法正确的是（）

图11

A.P向左滑动时，变压器的输出电压变大

B.若P向左滑动时，RT阻值保持不变，则变压器的输入功率变大

C.若P保持不变，RT温度升高时，则灯L变暗

D.RT温度升高时，适当向右滑动产可能保持灯L亮度不变

答案CD

解析P向左滑动时，变压器原线圈电压和原副线圈的匝数比均不变，输出电压

不变，故A错误；尸向左滑动时，则滑动变阻器电阻变大，而RT阻值保持不变，

所以副线圈回路总电阻增大，根据尸=2知变压器的输出功率减小，所以变压器

的输入功率也变小，故B错误；若P保持不变，RT温度升高时，热敏电阻的阻值

减小，副线圈回路总电阻减小，总电流增大，滑动变阻器的分压增大，灯L两端

电压减小，灯L变暗，故C正确；RT温度升高时，热敏电阻阻值减小，适当向右

滑动P,可能使灯L分压不变，从而保持灯的亮度不变，故D正确。

【变式4］（多选）（2020.云南昆明市4月教学质量检测）如图12甲所示的电路中,

理想变压器原、副线圈匝数比为10：1,原线圈的输入电压u随时间t变化的图

像如图乙所示，。为理想二极管，R为电阻箱，当电阻箱阻值R=ll。时，下列

图12

A.原线圈的输入电压频率为50Hz

B.电阻箱R两端电压的有效值为11V

C.电阻箱R消耗的功率为22W

D.若电阻箱R阻值变小，原线圈中的电流变小

答案AC

解析由题图乙可知，T=0.02s,尸圣焉Hz=50Hz,故A正确；原线圈电

压的有效值为5=22^^

V=220V,由变压比可知，副线圈两端的电压。2=22

V,由于二极管具有单向导电性，由电流的热效应可知，得解得UR=

1172V,故B错误；PRG=（呼）w=22W,故C正确；若电阻箱R阻

值变小，由于原线圈电压不变和变压器匝数比不变，所以副线圈的电压不变，所

以副线圈中的电流变大，则原线圈中的电流变大，故D错误。

命题点三两种特殊的变压器模型

基础考点•自主悟透

1.自耦变压器

自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当

交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变

压器均适用，如图13所示。

2.互感器

[例4]（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14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（)

图14

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

答案D

解析变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，不能改变交变电流

的频率，B、C项均错误；根据变压器匝数与电压的关系卷=会可得副线圈的电压

。2=加1,由于原线圈匝数少而副线圈的匝数多，即附1<〃2,因此有电

流互感器是一种升压变压器，A项错误；根据变压器匝数与电流的关系，=竽可得

12n\

_ni

副线圈的电流/2=—由于因此有D项正确。

ri2

【变式5】（2020.福建泉州市第一次质检）如图15所示，Ti、T2是监测交流高压

输电参数的互感器（均视为理想变压器），Ti的原、副线圈匝数比为1：1000,㈤、

①是交流电压表或交流电流表，其中交流电压表两端的电压为10V,高压线路输

送的电功率是2.2X103kW、电压是22kV,则（）

交流高压输，电线

TiT2

图15

A.@是交流电压表

B.T2的原、副线圈匝数比为1000：1

C.通过交流电流表的电流为0.1A

D.绕制Ti原线圈的导线应比副线圈的细

答案C

解析乃是电流互感器，①是交流电流表，72是电压互感器，①是交流电压表，

故A错误；对T2,根据变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系，=印=22X{00°

=平，故B错误；对Ti,原线圈的电流/尸/力/。'A=100A,7=^,

1uzz12ni

解得72=01A,故C正确；Ti原线圈的电流大于副线圈的电流，故绕制。原线

圈的导线应比副线圈的粗，故D错误。

【变式6］（多选）（2020.江苏常州市上学期学业水平监测）如图16所示，钳型电流

表是一种穿心式电流互感器，选择量程后，将一根通电导线夹入钳中，就可以读

出导线中的电流。该电流表（）

待测导线——O

图16

A.可以测直流电流

B.可以测交流电流

C.量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多

D.量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变少

答案BC

解析电流互感器是根据电磁感应原理制成的，则只能测量交流电流，不能测量

直流电流，选项A错误，B正确；根据可知，⑶和力一定，则当变大时

“2要增大，则量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多，选项C正确，D

错误。

命题点四远距离输电

能力考点•师生共研

L理清三个回路

远距离输电电网间的基本结构如图17所示。输电过程的电路被划分为三个独立的

回路，即电源回路、输送回路和用户回路。在每个回路中，变压器的原线圈是回

路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可应用闭合电路

欧姆定律、串并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系则是联系不同

回路的桥梁。

2.抓住联系

（1）理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：线圈

1（匝数为m）和线圈2（匝数为“2）中各个量间的关系是卷=言，P1=P2,/1H1=/2H2O

（2）理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：线圈

3（匝数为“3）和线圈4（匝数为"4）中各个量间的关系是寄=詈，P3=P4,13n3=l4fl4。

3.掌握一个关系

发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1,线圈1上的能量

就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部

分，剩余的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗，所以其能量关

系为Pi=P线损~\~p用户。

【例5】（多选）（2020.全国卷n,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3处输电，输电线上损耗的电功率为AP,到达3处时电压下降了

AUa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1100kV特

高压输电，输电线上损耗的电功率变为AP',到达3处时电压下降了A"。不考

虑其他因素的影响，贝女）

A.APr=^APB.APr=^AP

CAU'=^UDAU'=^U

答案AD

解析若采用550kV的超高压输电，输电线上的功率损耗△「二周之厂，输电线路

损失的电压八。=万厂，若改用1100kV的特高压输电，同理有r,

pAPXU

=~J,r,可得AP-丁，故B、C项错误，A、D项正确。

【变式7】（20207月浙江选考，H）如图18所示，某小型水电站发电机的输出功

率P=100kW,发电机的电压Ui=250V,经变压器升压后向远处输电，输电线

总电阻R线=8Q,在用户端用降压变压器把电压降为04=220V。已知输电线上

损失的功率p线=5kW,假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是

升压变压器降压变压器

图18

A.发电机输出的电流/i=40A

B.输电线上的电流/线=625A

C.降压变压器的匝数比〃3：“4=190：11

D.用户得到的电流74=455A

答案C

解析发电机输出的电流=三=3A=400A,选项A错误；输电线上的

电流入喂9A=25A,选项B错误；升压变压器的副线圈输出电

LP100X1033”.小gM.L

压。2=T=―又一V=4X103V,输电线损耗电压AU=/线R=25X8V=200V,

1线心

降压变压器的原线圈电压。3=。2—AU=3800V,故降压变压器的匝数比蛆=等

=翳=号，选项C正确；降压变压器的副线圈的输出功率P4=P3=P—夕线=

pV103

95kW,故用户得到的电流/4=笄=一.A=43L8A,选项D错误。

。4ZZU

【变式8］（2021-1月江苏新高考适应性考试，7）小明分别按图19甲和乙电路探

究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷43来模拟输电线路，忽

略导线的自感作用。其中。为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验

中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等，两次实验中（）

图19

A.都接直流电源

B.A两端的电压相等

C.A损耗的功率相等

D.图甲中A的电流较大

答案D

解析由于变压器只能改变交变电流，因此题图乙中不可能接直流电源，故A错

误；设灯泡的电压为Uo,电流为To,A、3的阻值为则题图甲电路中电流为

To,A两端电压为ToR,损耗的功率为%R,题图乙中降压变压器的匝数比为竽>1,

九4

rjA

则流过A的电流/3=方7o<7o,D正确；题图乙中A两端的电压为/3R<7OR,损耗

的功率为「故B、C错误。

课时限时练

（限时：30分钟）

拿脚对点练

对点练1理想变压器的原理及应用

1.（2020.江苏盐城市第三次模拟）“新冠肺炎”席卷全球，某汽车厂决定改建生产

线转产口罩，原生产线工作电压为380V,而口罩机工作电压为220V。现在需要

变压器来进行降压，若变压器原线圈匝数为1900匝，则副线圈匝数为（）

*

图1

A.110B.220

C.l100D.2200

答案C

解析根据舁=£解得〃2=曾=必%詈=1100匝，故选项C正确。

U2mUiJoli

2.（2020.辽宁辽阳市二模）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10,当副线圈

中电流增加0.1A时，原线圈电流（）

A.减小0.01AB.增加0.01A

C.减小1AD.土曾力口1A

答案D

解析根据/1=净2,则10X0.1A=1A,即原线圈电流增加1A。故

D正确。

3.（多选）（2020.海南省高考调研）如图2所示，一理想变压器输入端接一正弦交流电

源（电压有效值不变），输出端电路由R、&、&和R四个电阻构成。将该变压器

原、副线圈的匝数比由15：1改为30：1后（）

A.Ri两端的电压减小到原来的!

B.R2两端的电压减小到原来的1

C.R3两端的电压减小到原来的;

D.7?4的热功率减小到原来的;

答案CD

解析理想变压器的原、副线圈的电压和匝数成正比，将该变压器原、副线圈的

匝数比由15：1改为30：1后，副线圈的电压减小到原来的;，输出端的四个电阻

的电压都减小到原来的今故A、B错误，C正确；根据"知，火4的热功率减

小到原来的女,D正确。

4.（2020.江苏南通市5月第二次模拟）如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝

数比为2：1,电阻55Q,电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、3端接入如

图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是（）

图3

A.电流表的示数为4.0A

B.电压表的示数为155.6V

C.副线圈中交流电的频率为50Hz

D.穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2：1

答案C

解析理想变压器的原线圈接入正弦交流电，由U-t图像知最大值为Ulmax=

220V2V,可知有效值为*=220V,根据理想变压器规律言，可得

副线圈两端的电压。2=詈。1=*^V=110V,由欧姆定律可知流过电阻的电

Th

流/2=~^=2A,所以，电流表的示数为2A,电压表的示数为110V,故A、B

均错误；因交流电的周期为0.02s,频率为50Hz,变压器不改变交流电的频率，

则副线圈的交流电的频率也为50Hz,故C正确；根据理想变压器可知，原副线

圈每一匝的磁通量相同，变化也相同，则穿过原、副线圈磁通量的变化率相同，

比值为1：1,故D错误。

5.（2020.山东日照市4月模拟）如图4是实验时用的原、副线圈都有从中点抽头的

理想变压器，在原线圈上通过一个单刀双掷开关Si与一只电流表勾连接，在副线

圈上通过另一个单刀双掷开关与一个定值电阻Ro相连接，通过Si、S2可以改变

原、副线圈的匝数。在原线圈上加一电压为。的交流电后，①当Si接a,S2接c

时，电流表的示数为11；②当Si接a,S2接d时，电流表的示数为A；③当Si

接。，S2接。时，电流表的示数为入④当Si接0,S2接d时，电流表的示数为

14,贝1!（）

图4

A./l=/2B./I=/4

C.h=hD.12=/4

答案B

解析在第①种情况下，Si接a,S2接。时，设副线圈加在R）上的电压为Uo,流

过Ro的电流为To,根据冬=竽可得，第②③④种情况,Ro上的电压分别为华、2Uo、

U2"2Z

Uo,流过Ro的电流分别为4、27o、To,根据P入=P出可得/2=/、心=4/1、74=71。

对点练2理想变压器的动态分析

6.（2020.北京市密云区下学期第一次测试）如图5所示，为探究理想变压器原副线

圈的电压和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈

连接相同的灯泡Li、L2,电路中分别接入理想交流电压表Vi、V2和理想交流电

流表Ai、A2,不计导线电阻。闭合开关S后，下列说法正确的是（）

图5

A.Ai示数不变，Vi示数不变，Li变亮

B.A2示数变大，V2示数变大，Li变暗

CAi示数变大，变压器输出功率变大，Ai与A2示数的比值不变

D.V2示数变大，变压器输出功率变大，Vi与V2示数的比值不变

答案C

解析闭合开关后，根据理想变压器的电压规律界=及可知变压器两端电压不变,

所以两电压表示数不变，灯泡两端电压不变，Li亮度不变；副线圈并联负载增加，

根据并联分流规律可知副线圈干路电流增大，所以A2示数增大，根据£=今可知

原线圈电流增大，所以Ai示数增大，A、B错误；根据尸=/U可知变压器输出电

压不变，电流增大，所以变压器输出功率变大，结合上述分析可知Ai与A2示数

的比值不变，Vi与V2示数的比值不变，C正确，D错误。

7.（多选）（2020.山东青岛市一模）如图6所示，理想变压器的人6两端接在。=220

V交流电源上，定值电阻Ro=4OQ,R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E变化

的公式为R=号Q,光照强度E的单位为勒克斯（lx）。开始时理想电流表A2的

示数为0.2A,增大光照强度E,发现理想电流表Ai的示数增大了0.2A,电流表

A2的示数增大了0.8A,下列说法正确的是（）

A.变压器原副线圈匝数比

ri21

B.理想电压表V2、V3的示数都减小

C.光照强度的增加量约为7.5lx

D.在增大光照强度过程中，变压器的输入功率逐渐减小

答案AC

解析设开始时变压器初级电流为/1,则乎=牛=等=翳=*选项A正确；因

变压器初级电压不变，则由于匝数比一定，可知次级电压V2不变；因次级电流变

大，则Ro上电压变大，则V3的示数减小，选项B错误；变压器次级电压为U2

=7^1=55V,开始时光敏电阻岛=华一心=悬Q—40C=235。，后来光敏电

阻及4-Ro=：Q-40Q=15C,由E=*可得AE=詈一詈=号lx

—炭120lx=7.51x,选项C正确；在增大光照强度过程中，变压器副线圈电路中

电阻减小，则副线圈电路中消耗功率变大，则变压器的输入功率逐渐变大，选项

D错误。

8.（2020.天津市红桥区第一次模拟）如图7所示，般是一小型理想变压器,接线柱心

b接在电压M=3Hsin（314/）V的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警

系统原理图，其中及为用半导体热敏材料制成的传感器，电阻随着温度的升高而

减小，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报

警器上的电压（报警器未画出），&为一定值电阻，当传感器及所在处出现火灾时，

以下说法中正确的是（

图7

A.A1的示数变大，A2的示数变小

B.A1的示数增大，A2的示数增大

C.Vi的示数不变，V2的示数增大

D.Vi的示数增大，V2的示数变小

答案A

解析当传感器及所在处出现火警时，&的电阻减小，导致副线圈电路的总电阻

减小，则副线圈的输出电流增大，根据电流与匝数关系可知，原线圈的输入电流

增大，电流表Ai测量的是原线圈的输入电流，则电流表Ai示数变大；由于电源

的电压不变，则原线圈输入电压不变，匝数比不变，根据变压比可知，副线圈输

出电压也不变，所以电压表Vi的示数不变，由于副线圈中电流增大，&的两端

电压变大，则电压表V2的示数变小，即R的两端电压变小，根据欧姆定律可知，

电流表A2的示数变小，故A正确，B、C、D错误。

对点练3远距离输电问题

9.（多选乂202「1月重庆市学业水平选择性考试适应性测试，9）如图8a、b所示，

理想变压器对电器供电，其输入电压M=2700Msin（10（to）V,电器RL与的参

数分别为“220V/1100W”“220V/440W”，输电线的总电阻r=2Q。若两图中电器

都能正常工作，则（）

a

b

图8

A.图a中电阻厂的功率为50W

B.图b中变压器的输入功率比图a中变压器的输入功率增加了440W

C.图a中原、副线圈匝数比m：m=2700：23

D.图b中原、副线圈匝数比m：磔=1500：13

答案ACD

解析根据P=U/可得通过电器应的电流为九=今=费A=5A,电阻厂的功

率为尸「=足厂=52*2W=50W,故A正确；图a变压器输出电压为。出=UL+"

=220V+5X2V=230V,图a输出功率等于输入功率为Pi=U出/L=230X5W

p.'440

=1150W,正常工作的电流为7i/=/=西A=2A,图b中干路电流为/总

=/L+/L'=7A,图(2)中输出电压为UJ=UL'+/总厂=220V+2X7V=234V,图

b中输出功率等于输入功率为P2=U出/总=234X7W=1638W,图b中变压器的

输入功率比图a中变压器的输入功率增加了AP=P2-PI=1638W-1150W=

Um270M

488W,故B错误；由于输入电压为。V=27000V,则图a中

原、副线圈匝数比上官=要，同理图b中原、副线圈匝数比上行=喑

故C、D正确。

10.(2020.河南濮阳市4月摸底)如图9为某小型水电站的电能输送示意图，发电机

向升压变压器原线圈输出电压为220V,输电线总电阻为八升压变压器原、副线

圈匝数分别为〃1、血，降压变压器原、副线圈匝数分别为④、”,变压器均为理

想变压器。要使额定电压为220V的用电器正常工作，贝1)()

五3

AA.—"2=

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C—</3一

'mm

D.因为变压器均为理想变压器，所以升压变压器的输入功率等于降压变压器的输

出功率

答案B

解析设升压变压器副线圈两端电压、降压变压器原线圈两端电压分别为。2、

U3,有羔=詈，羔=詈，由于输电线路上有电压损耗，则U2>U3,即詈〉詈，

ZZUYl\ZZU"4几4

故A、C错误，B正确；在电能输送过程中，输电线上有功率损耗，升压变压器

的输入功率大于