2019届高中物理二轮复习热点题型专练专题 .2变压器电能的输送含解析 6
2019届物理高考二轮总复习 10-2 变压器 电能的输送(人教版选修3-2)
第四模块 第10章 第2单元
一、选择题
1．(2009年江苏卷)如图13所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin 100πt V.氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光．下列说法中正确的有
(
)
图13
A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz
B ．开关接通后，电压表的示数为100 V
C ．开关断开后，电压表的示数变大
D ．开关断开后，变压器的输出功率不变
解析：由u ＝202sin100πt V 可知，u m ＝20 2 V , f ＝50 Hz ，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为100 Hz ，A 选项正确．电压表示数为U ＝
u m 2
×5＝100 V ，B 选项正确．开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C 、D 两选项错误．
答案：AB
2．一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图14所示．副线圈仅接入一个
10 Ω的电阻．则
( )
图14
A ．流过电阻的电流是20 A
B ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V
C ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D ．变压器的输入功率是1×103 W
解析：原线圈中电压的有效值是220 V ．由变压比知副线圈中电压为100 V ，流过电阻的电流是10 A ；与电阻
并联的电压表的示数是100 V ；经过1分钟电阻发出的热量是6×104
J ；P 入＝P 出＝U 22R ＝100210 V ＝1×103 W ，D 项正确．
答案：D。
变压器与电能的输送-精美解析版
变压器与电能的输送-精美解析版变压器与电能的输送一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1. 图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，在原线圈两端接入一电压u =U m sinωt 的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A. (n 1n 2)U m 24rB. (n 2n 1)U m 24rC. 4(n 2n 1)2(P U m)2r D. 4(n 1n 2)2(P U m)2r D（济南一中）解：加在原线圈上的电压U 1=U m √2， 根据电压比与匝数比关系：U 1U 2=n 1n 2， 所以：U 2=n 2U m √2n 1。
根据I =P U ，输电线上的电流I =PU 2，输电线上消耗的功率P 耗=I 2⋅2r =4(n 1n 2)2(P U m )2r.故D正确，A 、B 、C 错误。
功率相等可得原线圈中的输入功率为P入=P 出=110255=220W，故A错误；B、副线圈的电流为I2=U2R =11055=2A，由n1I1=n2I2可得，I1=1A，即电流表的读数为1A，故B正确；C、电压表的读数为有效值，即U=110V，故C错误；D、由u=220√2sinπt(V)可知，ω=π，又由ω=2πT，解得：T=2s，理想变压器不改变周期，故D错误。
故选：B。
根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论．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．2.如图所示，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、副线圈匝数之比为1：9B. 原、副线圈匝数之比为9：1C. 此时a和b的电功率之比为10：1D. 此时a和b的电功率之比为1：10B（济南一中）解：AB、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为9U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为9：1：故B正确；A错误；CD、根据公式I1I2=n2n1可得I1I2=19，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=UI可得两者的电功率之比为1：9；故C错误，D错误；故选：B根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比。
2019年高考物理热点题型和提分秘籍专题10.2变压器电能的输送(教学案)含解析
1．理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系及电流关系，并会进行有关计算。
2．能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析。
3．会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压。
热点题型一理想变压器基本关系的应用例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 Ω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2202WB．电流表的读数为 1 AC．电压表的读数为1102VD．副线圈输出交流电的周期为50 s【答案】B【变式探究】(多选) 如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。
原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。
假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。
用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则()A．U ab︰U cd＝n1︰n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压U cd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍答案：BD【提分秘籍】1.基本关系式(1)功率关系：P入＝P出。
(2)电压关系：只有一个副线圈时，U1n1＝U2n2；有多个副线圈时，U1n1＝U2n2＝U3n3＝…。
(3)电流关系：只有一个副线圈时，I1I2＝n2n1。
由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…。
2．制约关系(1)电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定。
(2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定。
(3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。
【特别提醒】关于理想变压器的四点说明(1)变压器不能改变直流电压。
(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。
(3)理想变压器本身不消耗能量。
2019届高考物理一轮复习：变压器电能的输送含解析
板块三 限时规范特训时间：45分钟满分：100分 一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。
其中1～6为单选，7～10为多选)1、如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V ，6 W ”的小灯泡并联在副线圈的两端。
当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是( )A 、120 V ,0.10 AB 、240 V ,0.025 AC 、120 V ,0.05 AD 、240 V ,0.05 A答案 D 解析 副线圈电压U 2＝12 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得U 1＝240 V ，副线圈中电流I 2＝2·P U ＝1 A ，由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝0.05 A ，D 选项正确。
2、如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为：u ＝2202sin100πt (V)的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V 22 W ”的灯泡10个，灯泡均正常发光。
除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是( )A 、变压器原、副线圈匝数比为102∶1B 、电流表示数为1 AC 、电流表示数为10 AD 、副线圈中电流的频率为5 Hz答案 B解析 由u ＝2202sin100πt (V)可知，输入电压的有效值U 1＝22022V ＝220 V ，又知在输出端10个灯泡并联且正常发光，则知输出端电压的有效值U 2＝22 V ，则n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝10∶1，A 选项错。
灯泡正常发光时的电流I ＝P U ＝1 A ，输出端10个灯泡均正常发光，总电流I 2＝10I＝10 A ，根据I 1∶I 2＝n 2∶n 1，得出电流表示数I 1＝1 A ，B 选项对，C 选项错。
变压器中输出电流的频率与输入电流的频率是一致的f ＝100π2πHz ＝50 Hz ，D 选项错。
3.[2017·四川广元二模]一理想降压变压器原、副线圈匝数比为k ，原线圈与阻值为4R 0的电阻串联后，接入有效值为25 V 的正弦式交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R 0，当负载电阻的阻值R ＝5R 0时，理想电压表的示数为5 V 。
高考物理复习课后集训：33变压器电能的输送
课后集训 33变压器电能的输送1．(2019·黄冈中学模拟)下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法中不正确的是( )A．理想变压器的输出电压由输入电压和原、副线圈匝数比决定B．交变电流的最大值是有效值的2倍C．降低输电损耗有两个途径：减小输电线的电阻和提高输电电压D．如果把升压变压器的原线圈串联在电路中，副线圈的两端接在普通的交流电流表上，可以制成电流互感器B [理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定，选项A正确；正弦交变电流的最大值是有效值的2倍，选项B错误；降低输电损耗有两个途径：减小输电线的电阻和提高输电电压，选项C正确；如果把升压变压器的原线圈串联在电路中，副线圈的两端接在普通的交流电流表上，可以制成电流互感器，选项D正确。
]2．(多选)如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。
已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路。
若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压u＝2202 sin(100πt)V。
当用电器电阻R0＝11 Ω时，下列说法正确的是( )A．通过用电器R0的电流有效值是20 AB．当用电器R0的阻值减小时，输电线损耗的功率也随着减小C．发电机中的电流变化频率为100 HzD．升压变压器的输入功率为4 650 WAD [通过用电器R0的电流有效值I＝UR0＝22011A＝20 A，A正确；当用电器R0的阻值减小时，由于电压不变，电流增大，输电线上的电流也增大，输电线上损失的功率增大，B错误；变压器不改变交流电的频率，f＝50 Hz，C错误；降压变压器的输出功率为P1＝UI＝220×20 W ＝4 400 W，由理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比，得输电线上的电流为I′＝5 A，输电线上损失的功率ΔP＝I′2R＝52×10 W＝250 W，升压变压器的输入功率P＝P1＋ΔP＝4 650 W，D正确。
高考物理二轮复习 变压器、电能的输送专题训练(含解析) 新人教版
高考物理二轮复习变压器、电能的输送专题训练（含解析）新人教版1.原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )A.只增加原线圈的匝数n1B.只减少副线圈的匝数n2C.只减少负载电阻R的阻值D.只增大负载电阻R的阻值2.如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表.若将调压端的滑动触头P向上移动，则( )A.电压表V的示数变大B.变压器的输出功率变大C.电流表A的示数变小D.电流表A的示数变大3.如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时( )A.交流电压表V2和V3的示数一定都变小B.交流电压表V3的示数变小C.交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大D.只有A1的示数变大4.如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则输电线的输送功率为( )A.2.2×103 WB.2.2×10-2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W5.如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b 接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω，电流表A1的示数为0.20 A.下列判断中正确的是( )A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1C.电流表A2的示数为1.0 AD.电流表A2的示数为0.4 A6．正弦式电流经过匝数比为n1n2＝101的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如下图甲所示方式连接，R＝10Ω.图乙所示是R两端电压u随时间变化的图象，U m＝10 2 V，则下列说法中正确的是( )A．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R＝2cos100πt(A)B．电流表A的读数为0.1 AC ．电流表A 的读数为210A D ．电压表的读数为U m ＝10 2 V解析：由题图乙所示图象知T ＝2×10－2s ，f ＝50 Hz ，ω＝2πf ＝100π rad/s，I m ＝U m R＝2 A ，故i R ＝2cos100πt (A)，A 正确．再根据I 1I 2＝n 2n 1，I 2＝I m2＝1 A 知，电流表的读数为0.1 A ，B 正确，C 错误．电压表读数应为电压的有效值，U ＝U m2＝10 V ，故D 错误．答案：AB7.下图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为下图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1>1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1<1 000解析：电压表示数为交流电压有效值，由题图乙可得U ＝U m2＝52V ，选项A 错误，B 正确；因U m1＝5 V ，根据n 2n 1＝U m2U m1，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1>1 000，选项C 正确，D 错误．答案：BC8．如下图所示，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nIB ．电压表的读数为IRC ．电动机的输入功率为I 2R D ．变压器的输入功率为UIn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．答案：D二、计算题(3×12′＝36′)9．如图所示的电路中，变压器初级线圈匝数n 1＝1 000匝，次级线圈有两个，匝数分别为n 2＝500匝，n 3＝200匝，分别接一个R ＝55 Ω的电阻，在初级线圈上接入U 1＝220 V 的交变电流．求：(1)两次级线圈输出电功率之比； (2)初级线圈中的电流．解析：(1)对两个次级线圈有U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3所以U 2＝n 2U 1n 1＝U 12，U 3＝n 3U 1n 1＝U 15又P ＝U 2R ，所以P 2P 3＝U 22U 23＝254.(2)由欧姆定律得I 2＝U 2R ＝2 A, I 3＝U 3R＝0.8 A. 对有两个次级线圈的变压器有n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3 所以I 1＝n 2n 1I 2＋n 3n 1I 3＝1.16 A. 答案：(1)25 4 (2)1.16 A10.收音机的变压器的初级线圈有1 210匝，接在U 1=220 V 的交流电源上，变压器有两个次级线圈.次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1 925匝.如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3 A 时，初级线圈的电流I 1=0.114 A.求线圈Ⅲ中电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效数字).11.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站，输送的电功率为P=500 kW,当使用U=5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW ·h.求： (1)输电效率η和输电线的总电阻r ；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？12.下图(1)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u －t 图象如下图(2)所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式； (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de. 解析：(1)由题图(2)知ω＝200π rad/s 电压瞬时值u ab ＝400sin200πt (V) (2)电压有效值U 1＝200 2 V 理想变压器P 1＝P 2 原线圈中的电流I 1＝P 1U 1解得I 1≈0.28 A(或25A) (3)设ab 间匝数为n 1U 1n 1＝U ce n ce ，同理U 1n 1＝U de n de由题意知U 2ce R ce ＝U 2deR de ，解得n ce n de＝R ceR de代入数据得n ce n de ＝43答案：(1)u ab ＝400sin200πt (V) (2)0.28 A(或25 A) (3)43。
高中物理二轮复习热点题型专练专题.变压器电能的输送含解析
专题10.2变压器电能的输送1．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的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和P2P1分别为 ( )A.PRkU，1nB．(PkU)2R，1nC.PRkU，1n2D．(PkU)2R，1n2答案：D解析：当副线圈与原线圈的匝数比为k时，U2＝kU，此时输电线上的电流I＝PkU，线路损耗的功率P1＝I2R＝P2RkU2，当匝数比为nk时，线路损耗的功率P2＝P2RnkU2，则P2P 1＝1n2，D选项正确。
2.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。
一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为 220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为 ( )A．380V和5.3A B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1A答案：B3.如图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1＝R2，当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1︰n2为 ( )A．1︰1 B．1︰2C．1︰3 D．1︰4答案：B4．如图所示，M、N为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是 ( )A．在乙图中，线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B．甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表C．甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表D．甲、乙两图中的电表均为交流电流表答案：C解析：甲图为电压互感器、乙图为电流互感器。
届高中物理二轮复习 热点题型专练 专题. 变压器 电能的输送含解析
专题10.2变压器 电能的输送1．经过一理想变压器，经同一线路输送同样的电功率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，线路消耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提升到nk ，线路消耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1 分别为 ( ) A.PR kU ，1n B ．(P kU )2R ，1nC.PR kU ，1n 2 D ．(P kU )2R ，1n 2答案：D分析：当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，U 2＝kU ，此时输电线上的电流I ＝P kU ，线路消耗的功率P 1＝I 2R ＝P 2R kU 2，当匝数比为nk 时，线路消耗的功率P 2＝P 2RnkU 2，则P 2P 1＝1n 2，D 选项正确。
2.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。
一升压式自耦调压变压器的电路如下图，其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为 220V 的沟通电源上。
当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0kW 。
设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两头电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则 U 2和I 1分别约为 ( )A ．380V 和5.3AB ．380V 和C ．240V 和5.3AD ．240V 和答案：B3.如下图，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1＝R2，当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1︰n2为()A．1︰1 B．1︰2C．1︰3 D．1︰4答案：B4．如下图，M、N为两条沟通输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和沟通电表的两种接线表示图，以下说法正确的选项是()A．在乙图中，线圈N4的导线必定比线圈N3的导线粗B．甲图中的电表是沟通电流表，乙图中的电表是沟通电压表C．甲图中的电表是沟通电压表，乙图中的电表是沟通电流表D．甲、乙两图中的电表均为沟通电流表答案：C分析：甲图为电压互感器、乙图为电流互感器。
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专题10.2变压器电能的输送1．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的匝数比提高到nk, 线路损耗的电功率为P2, 则P1和P2P1分别为 ( )A.PRkU,1nB．(PkU)2R,1nC.PRkU,1n2D．(PkU)2R,1n2答案：D解析：当副线圈与原线圈的匝数比为k时, U2＝kU, 此时输电线上的电流I＝PkU, 线路损耗的功率P1＝I2R＝P2RkU2, 当匝数比为nk时, 线路损耗的功率P2＝P2RnkU2, 则P2P1＝1n2, D选项正确。
2.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈, 原、副线圈都只取该线圈的某部分。
一升压式自耦调压变压器的电路如图所示, 其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝, 接在有效值为 220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时, 负载R上的功率为2.0kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1, 负载两端电压的有效值为U2, 且变压器是理想的, 则U2和I1分别约为 ( )A．380V和5.3A B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1A答案：B3.如图所示, 理想变压器有两个副线圈, 匝数分别为n1和n2, 所接负载4R1＝R2, 当只闭合S1时, 电流表示数为1A, 当S1和S2都闭合时, 电流表示数为2A, 则n1︰n2为 ( )A．1︰1 B．1︰2C．1︰3 D．1︰4答案：B4．如图所示, M、N为两条交流输电线, 甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图, 以下说法正确的是 ( )A．在乙图中, 线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B．甲图中的电表是交流电流表, 乙图中的电表是交流电压表C．甲图中的电表是交流电压表, 乙图中的电表是交流电流表D．甲、乙两图中的电表均为交流电流表答案：C解析：甲图为电压互感器、乙图为电流互感器。
由此判断C项正确。
乙图中N3对应大电流, 匝数少, 可使用较粗导线绕制, 减少能量损失。
N4对应小电流, 匝数多, 相对N3来说, 可使用细些导线绕制, 故A项错。
18．(多选)如图所示, 理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1, 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＝2202sin 100πt 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＝1600s时, 电压表V0的读数为220 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19．用一台型号为AED6500S的柴油发电机给灾民临时安置区供电, 如图所示, 发电机到安置区的距离是400 m, 输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线, 该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω, 安置区家用电器的总功率为44 kW, 当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时( )AED6500S型号输出电压范围220～300 V最大输出功率60 kWB．发电机的实际输出电压为300 VC．在输电线路上损失的电功率为8 kWD．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流, 则其输出电压最大值是300 V20．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示, 发电机的输出电压变化规律如图乙所示, 输电线总电阻为r, 升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用电器正常工作, 则下列说法正确的是 ( )A．乙图中电压的瞬时值表达式为u＝2202sin 200πt(V)B.n 1n 2>n 4n 3C ．当用户用电器增加时, 输电线上损耗的功率增大D ．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率【答案】C 【解析】题图乙中电压最大值U m ＝220 2 V, T ＝0.02 s, 所以ω＝2πT＝100πrad/s, 题图乙中的电压瞬时值表达式u ＝2202sin 100πt (V), A 错误．因为U 1＝U 4＝220 V,U 1U 2＝n 1n 2, U 3U 4＝n 3n 4, U 2>U 3, 所以n 1n 2<n 4n 3, B 错误．当用户用电器增加时, 用电器的总功率增大, 则I 4增大, I 3增大, 又P 损＝I 23r , 可得输电线上损耗的功率增大, C 正确．由于输电线上有功率损耗, 所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率, D 错误．21．如图为远距离输电示意图, 升压变压器T 1的原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝k ∶1, 降压变压器T 2的原、副线圈匝数比为n 3∶n 4＝1∶k , 在T 1的原线圈两端接入一内阻为k 2r 、电动势e ＝E m sin ωt 的交流电源, 两条输电线的总电阻为r , 假设用户处的总电阻为R , 不考虑其他因素的影响, 两变压器均为理想变压器, 则输电线上损失的电功率为( )A.k 2E 2m r2R ＋2k 2r2B.k 2E 2m r 2R ＋k 2r2C.k 2E 2m r2R ＋r ＋k 2r 2 D.k 2E 2m rR ＋r ＋k 2r222．如图所示, 一个小型水电站, 其交流发电机的输出电压U 1一定, 通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电, 输电线的总电阻为R .T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1, 它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3, 它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.下列说法正确的是 ( )A ．当用户的用电器增多时, U 2减小, U 4变小B ．当用户的用电器增多时, P 1 变大, P 3 减小C ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 22RD ．要减小线路的损耗, 应增大升压变压器的匝数比n 2n 1, 同时应增大降压变压器的匝数比n 3n 423．(多选)在如图所示的电路中, 在ab 两端输入稳定的正弦交流电, 变压器原线圈中的电流为I 1, 电压为U 1, 输入功率为P 1, 副线圈中的电流为I 2, 电压为U 2, 输出功率为P 2, 则在滑动变阻器滑片移动的过程中, 下列图象关系正确的有(B 图中曲线为双曲线的一支, D 图中曲线为抛物线)( )A B C D【答案】AC 【解析】由原、副线圈的电压与匝数关系U 1U 2＝n 1n 2可知, U 1与U 2成正比, 选项A正确；由原、副线圈的电流与匝数关系I 1I 2＝n 2n 1可知, I 1与I 2成正比, 选项B 错误；由P 1＝P 2＝U 22R＝n 22U 21n 21R, 可知选项C 正确, D 错误；故选A 、C. 24．用电压为U 的正弦交流电源通过甲、乙两种电路给额定电压为U 0的同一小电珠供电．图甲中R 为滑动变阻器, 图乙中理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2, 若电珠均能正常工作, 则 ( )甲 乙 图11231A ．变压器可能是升压变压器B ．甲、乙电路消耗电功率之比为n 1∶n 2C ．电阻R 与小电珠的功率之比为n 1∶n 2D ．若将甲、乙电路与输出电压为U 的直流电源接通, 电珠仍能正常工作【答案】B 【解析】由图甲知, 电源电压等于变阻器两端的电压与电珠电压之和, 所以U ＞U 0, 在图乙中, 根据电压与匝数成正比, 知n 1＞n 2, 所以该变压器是降压变压器, 故A 错误；由乙图, 根据电压与匝数成正比, 得n 1n 2＝U U 0, 电珠均能正常工作, 所以电流等于额定电流, 甲电路消耗的功率为UI , 乙电路消耗的功率U 0I , 所以甲、乙电路消耗的功率之比为U ∶U 0＝n 1∶n 2, 故B 正确；R 两端电压的有效值为(U －U 0), 电阻R 与小电珠的功率之比为P R P 0＝U －U 0U 0＝n 1n 2－1,选项C 错误；若将甲、乙电路与输出电压为U 的直流电源接通, 则甲图中电珠仍能正常工作, 乙图中电珠不亮, 选项D 错误；故选B.25. (多选)如图所示, 一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表Ⓐ接正弦交流电源, 一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零, 反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U ab 和U cd , 则( )A ．U ab ∶U cd ＝n 1∶n 2B ．增大负载电阻的阻值R , 电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越小, cd 间的电压U cd 越大D ．将二极管短路, 电流表的读数加倍26．心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器, 其部分电路可简化为大电阻R 1与交流电源串联, 该电源输出的电压恒为U 0, 如图所示．心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连, 一个扬声器(可等效为一个定值电阻R 2)与该变压器的次级线圈相连．若R 2的功率此时最大, 下列说法错误的是( )A ．大电阻R 1两端电压为U 02B ．理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比值为R 1R 2C ．交流电源的输出功率为U 202R 1D ．通过扬声器的电流为U 021R 1R 227.一理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝3∶1, 原线圈中接有定值电阻R , 副线圈中并联有两个阻值也为R 的定值电阻, 如图所示．原线圈接有电压为U 的交流电源, 则副线圈的输出电压为( )A.U 2B.U3 C.3U 11 D.3U 10【答案】C 【解析】设原线圈中的电流为I , 原线圈的输入电压为U 1, 则副线圈中的电流为3I ,副线圈的输出电压为U 2＝U 13＝32IR , 又U ＝IR ＋U 1＝112IR , 得U 2＝311U , C 正确．28．一正弦交变电压的电压u 随时间t 变化的规律如图所示。
(1)写出该交变电压的瞬时值表达式； (2)求出该交变电压的有效值；(3)将该交变电压接在匝数比为1︰2的理想变压器原线圈上, 副线圈给R ＝16Ω的小灯泡供电, 求灯泡消耗的功率。
答案：(1)u ＝10sin(50πt )V (2)7.1V (3)12.5W解析：(1)由题中图象知电压最大值为10V, 周期为0.04s, 其角频率ω＝2πT＝50π rad/s所以瞬时值表达式为u ＝10sin(50πt )V 。