【优化方案】高考物理大一轮复习 第十章 第二节 变压器 远距离输电教学讲义
高考物理大一轮复习 10.2变压器远距离输电课件 新人教版
答案 解析 图片显/隐
基础自测
4．(远距离输电中电损的计算输)电(多线选路)在上损失电压ΔU＝IR，在 R 一 远 的距电离功输率电不中变，时当，输那电么线( A的C电定) 阻时和，输Δ送U 和 I 成正比，A 正确；若 U A成．正输比电线路上损失的电压与越输高送，电I＝流UP越小，那么ΔU 越小，B 错 B．输电的电压越高，输电线误路；上输损电失线路上损失的功率ΔP＝I2R， 的 C的．电平输压方电越成线大 反路比上损失的功率跟当 即输ΔP送P一电和定压时U 的，平I＝方UP成，反所比以，Δ跟P＝I 的UP平2R方， D．输电线路上损失的功率跟成输正电比线，上A、C 正确，D 错误． 的电流成正比
高三物理一轮复习
第十章 交变电流 传感器 第2节 变压器 远距离输电
考点一 理想变压器的规律及计算
考
考点二 理想变压器的动态分析问题
点 考点三 远距离输电问题
基础自测
1．(变压器的工作原理)(多选)关于理想 变压器的工作原理，以下说法正确的是 ( BC ) A．通过正弦交变电流的原线圈产生的 磁通量不变
( BD )
U2，灯 L 亮度不变，A 错误．P 向
A．P向下滑动时，灯L变亮 上滑动时，R 滑变小，总电阻变小，
B．P向下滑动时，变压器的输出总电电压流不变I2 变大，输入电流也变大， CD．．PP向向上上滑 滑动 动时 时， ，变 变压 压器器的的输输入出C＝电功U错流率2I误变变2可．小大知输输出出电功压率U变2 不大变，D，正由确P．
教材梳理
二、远距离输电 1．电路损失 (1)功率损失：设输电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为 ΔP＝_I_2_R_． (2)电压损失：ΔU＝_I_R_． 减小功率损失和电压损失，都要求提高_输__电__电__压__，减小输电电 流．
江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第十章交变电流传感器第2讲变压器远距离输电讲义含解析
第2讲 变压器 远距离输电一、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.原理电流磁效应、电磁感应.3.理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)功率关系根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P 入＝P 出基本关系电压关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：＝U 1U 2(只有一个副线圈)n 1n 2电流关系只有一个副线圈时：＝I 1I 2n 2n1频率关系f 1＝f 2(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——调压变压器，如图2甲(降压作用)、乙(升压作用)所示.图2(2)互感器Error!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，若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 ′，输电线总电阻为R .图31.输出电流I ＝＝＝.P U P ′U ′U －U ′R2.电压损失(1)ΔU ＝U －U ′(2)ΔU ＝IR3.功率损失(1)ΔP ＝P －P ′(2)ΔP ＝I 2R ＝()2RPU4.减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R .由R ＝ρ知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线.lS(2)减小输电线中的电流.在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压.自测2 从发电站输出的功率为220kW ，输电线的总电阻为0.05Ω，用110V 和11kV 两种电压输电.两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )A.100∶1B.1∶100C.1∶10D.10∶1答案 A解析 由题意知输电线上的电流I ＝，则输电线上由电阻造成的电压损失ΔU ＝Ir ＝，P U PrU故＝＝＝，故选A.ΔU 1ΔU 2U 2U 111×1031101001命题点一 理想变压器原理例1 (2018·苏锡常镇二模)如图4所示，理想变压器的原线圈接在u ＝220sinπt (V)的2交流电源上，副线圈接有R ＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想交流电表.下列说法正确的是( )图4A.电压表的示数为220VB.电流表的示数为2AC.原线圈的输入功率为440WD.副线圈输出交流电的周期为2s 答案 D例2 (2018·南京市、盐城市二模)如图5所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻R ，原线圈一侧接有电压为220V 的正弦交流电源，设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻R 上消耗的功率之比为k ，则( )图5A.U ＝110VB.U ＝440VC.k ＝D.k ＝414答案 C解析 变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，则原、副线圈中的电压之比为2∶1，原线圈与R 串联，则U ≠110V，故A 、B 错误；原、副线圈中的电流之比为1∶2，根据P ＝I 2R 可得原、副线圈回路中电阻R 上消耗的功率之比为k ＝，C 正确，D 错误.14拓展点 互感器分为电压互感器和电流互感器，两者比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在交流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变为小电流利用的公式＝U 1U 2n 1n 2I 1n 1＝I 2n 2例3 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图6中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( )图6A.ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＜I cdB.ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＞I cdC.ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab ＜I cdD.ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab ＞I cd 答案 B解析 高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，即使副线圈中的电流较小，由＝I 1I 2n 2n1可知n 2较大，n 1较小，所以ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＞I cd ，选项B 正确.命题点二 变压器的动态分析1.匝数比不变的情况(如图7)图7(1)当U 1不变时，根据＝，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2U 1U 2n 1n2不变.(2)当负载电阻发生变化时，输出电流I 2变化，I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化.(3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化.2.负载电阻不变的情况(如图8)图8(1)U 1不变，发生变化，故U 2变化.n 1n2(2)R 不变，U 2变化，故I 2发生变化.(3)根据P 2＝，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变，故I 1发生变化.U 2R例4 (多选)(2018·常州市一模)如图9所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接交流电u ＝20sin100πt (V)，保险丝的电阻为1Ω，熔断电流为2A ，电表均为理想交2流电表.下列说法正确的有( )图9A.电压表V 的示数为14.1VB.电流表A 1、A 2的示数之比为2∶1C.为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为4ΩD.将滑动变阻器滑片向上移动，电流表A 1的示数减小答案 CD解析 原线圈电压有效值为U 1＝V ＝20V ，根据变压器原理可得U 2＝·U 1＝×20V ＝2022n 2n 11210V ，故电压表V 的示数为10V ，故A 错误；根据变压器原理可知，电流大小与匝数成反比，故电流表A 1、A 2的示数之比为1∶2，故B 错误；保险丝的电阻为1Ω，熔断电流为2A ，为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R min ＝－r 保＝Ω－1Ω＝4Ω，故C 正确；将U 2I max 102滑动变阻器滑片向上移动，接入电路的电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈的电流也减小，所以电流表A 1的示数减小，故D 正确.例5 (多选)(2018·南通市、泰州市一模)如图10所示，理想变压器原线圈接电压为220V 的正弦交流电，开关S 接1时，原、副线圈的匝数比为11∶1，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表和电流表均为理想交流电表.下列说法中正确的有( )图10A.变压器输入功率与输出功率之比为1∶1B.1min内滑动变阻器上产生的热量为40JC.仅将S从1拨到2，电流表示数减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小答案 AC拓展点 含二极管的交流电路分析例6 (多选)(2018·镇江市模拟)如图11所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝222∶5，电阻R1＝R2＝25Ω，D为理想二极管，原线圈接u＝220sin (100πt) V的交流电，则( )图11A.此交流电的频率为100HzB.电阻R1两端的电压为50VC.通过电阻R2的电流为A2D.变压器的输入功率为150W答案 BCD命题点三 远距离输电1.理清三个回路远距离输电电网的基本结构如图12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.图122.抓住两个物理量的联系(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n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是＝，I 1n 1＝I 2n 2，P 1＝P 2.U 1U 2n 1n 2(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n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是＝，I 3n 3＝I 4n 4，P 3＝P 4.U 3U 4n 3n 43.掌握一个能量守恒定律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理想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P 1＝P 线损＋P 用户.例7 (2018·江苏单科·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( )14A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV 答案 C解析 输电功率P ＝UI ，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P 损＝I 2R ，R 为输电线路的电阻，即P 损＝2R ，当输电功率一定时，若输电线路损失的功率变为(P U)原来的，则输电电压为原来的2倍，即为440 kV ，故选项C 正确.14变式 (多选)(2018·第二次全国大联考(江苏卷))如图13为远距离输电示意图.发电机输出功率P 恒定，用户消耗的功率为P 用户，理想升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 1和U 2，输电线总电阻为r .下列说法正确的是( )图13A.升压变压器原、副线圈匝数比＝n 1n 2U 1U 2B.将P 下移，用户获得的电压将升高C.输电线上的功率关系为：P ＝P 用户＋U 2rD.若U 2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的1100答案 AD解析 理想变压器的原、副线圈两端电压与匝数成正比，选项A 正确；将P 下移，降压变压器的原线圈匝数增大，则用户获得的电压将降低，选项B 错误；输电线损耗的功率为()2r ，P U 2发电机输出功率P 恒定，若U 2提高为原来的10倍，则输电线上损失的功率为原来的，而1100输电线上的功率关系为P ＝P 用户＋()2r ，选项C 错误，选项D 正确.P U 21.(2018·如皋市调研)某理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶3，原线圈接在1.5V 的干电池上，如图14所示，则副线圈两端电压为( )图14A.0B.0.5VC.1.5VD.4.5V 答案 A解析 根据题意可知，原线圈接直流电，变压器不能工作，所以副线圈的输出电压为0，故A 正确，B 、C 、D 错误.2.(多选)(2018·南京市三模)如图15甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势随时间变化的图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，灯泡上标有“220V 22W”字样，则( )图15A.t＝0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B.灯泡中的电流方向每秒钟改变100次C.灯泡正常发光2D.电流表示数为A答案 BC3.(2018·南京市、盐城市一模)变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗.如图16所示是理想降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为n1和n2.下列说法中正确的是( )图16A.n1＞n2，原线圈比副线圈的导线粗B.n1＞n2，原线圈比副线圈的导线细C.n1＜n2，原线圈比副线圈的导线粗D.n1＜n2，原线圈比副线圈的导线细答案 B解析 由于是降压变压器，所以原线圈匝数要比副线圈匝数多，即n1＞n2，故C、D错误；输入功率等于输出功率，所以副线圈的电流大于原线圈的电流，则较粗导线的线圈应该作为副线圈，故A错误，B正确.4.(2018·扬州市一模)如图17所示为一理想变压器，原线圈接在输出电压为u＝U0sinωt的交流电源两端.电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表.现使滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动，下列说法正确的是( )图17A.电压表V1与V2示数的比值将变大B.电流表A1与A2示数的比值将变小C.电压表V1与电流表A1示数的比值变大D.电压表V2与电流表A2示数的比值变小答案 C解析 原、副线圈电压之比即电压表V1与V2示数之比一定等于原、副线圈匝数的比值，故两电压表示数的比值不变，故A错误；原、副线圈电流之比即电流表A1与A2示数之比一定等于原、副线圈匝数比的反比，故两电流表示数的比值不变，故B错误；滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知A2示数减小，故A1示数减小，由于U1不变，故电压表V1与电流表A1示数的比值变大，故C正确；同理，电压表V2与电流表A2示数的比值变大，故D错误.5.(2018·南京师大附中5月模拟)如图18甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10Ω，其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压.下列说法正确的是( )图18A.当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为31.1VB.当单刀双掷开关与b 连接且在0.01s 时，电流表示数为4.4AC.当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25HzD.当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变小答案 B解析 由题图乙可知，交变电压的最大值为E m ＝311V ，周期为T ＝2×10－2s ，频率为f ＝＝1T50Hz ，有效值为U 1＝＝V≈220V，当单刀双掷开关与a 连接时，根据电压与匝数成正比，E m 23112＝＝，则副线圈的电压为U 2＝22V ，A 错误；当单刀双掷开关与b 连接时，＝，副线n 1n 2U 1U 2101n 1n 251圈电压为U 2′＝44V ，所以副线圈电流为I 2＝4.4A ，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为4.4A ，B 正确；变压器不会改变交变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz ，C 错误；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出电压要变大，电阻R 上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，D 错误.1.(多选)(2018·东台创新学校月考)理想变压器在正常工作时，原、副线圈中相同的物理量是( )A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势答案 ABC解析 理想变压器的原线圈的磁通量的变化率与副线圈中磁通量变化率相同，故A正确；变压器不改变交流电的频率，即频率相同，故B正确；理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻，二是没有漏磁现象，所以原、副线圈的功率相等，故C正确；原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势由输入电压和匝数比决定，故D错误.2.(2018·江苏省高考压轴卷)如图1所示，半径为L＝1m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好.今让Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面向下、磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中.从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，接到匝数比为n1∶n2＝1∶4的理想变压器原线圈两端.则接在副线圈两端的理想交流电压表的示数为( )图1A.40VB.20VC.80VD.0答案 D解析 由于Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想交流电压表的示数为零，选项D正确.3.(2019·扬州中学月考)如图2是远距离输电的示意图，下列说法正确的是( )图2A.a是升压变压器，b是降压变压器B.a是降压变压器，b是升压变压器C.a 的输出电压等于b 的输入电压D.a 的输出电压等于输电线上损失的电压答案 A解析 因能量损失与输送电压的平方成反比，故为了减小电路能量损耗，要用高压送电，到用户要进行降压，故a 为升压变压器，b 是降压变压器，故A 正确，B 错误；因输电线有电阻，会有电压损失，故a 的输出电压减去输电线上损失的电压等于b 的输入电压，故C 、D 错误.4.(多选)(2018·苏州市期初调研)如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，灯泡L 的额定功率为22W.闭合开关后，灯泡恰能正常发光.电表均为理想电表，则( )图3A.原线圈输入电压的瞬时值表达式为u ＝220sin100πt (V)2B.灯泡的额定电压为110VC.副线圈输出交流电的频率为100HzD.电压表读数为220V ，电流表读数为0.2A答案 AB解析 由题图乙可知：交流电的周期T ＝0.02s ，角速度ω＝＝100πrad/s，则原线圈输2πT 入电压的瞬时值表达式：u ＝220sin100πt (V)，故A 正确；原线圈电压的有效值：U 1＝2V ＝220V ，根据理想变压器电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压：U 2＝＝110V ，22022U 1n 2n 1故B 正确；周期T ＝0.02s ，频率为：f ＝＝50Hz ，变压器不改变交流电的频率，所以副线圈1T输出交流电的频率为50Hz ，故C 错误；原线圈电压有效值为220V ，则电压表的读数为220V ，副线圈电流：I 2＝＝0.2A ，根据理想变压器电流与匝数成反比得：I 1＝＝0.1A ，即电流P 额U 2n 2I 2n 1表读数为0.1A ，故D 错误.5.(2018·东台创新学校月考)如图4所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示.下列说法正确的是( )图4A.I 1和I 2表示电流的瞬时值B.U 1和U 2表示电压的最大值C.滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大D.滑片P 向下滑动过程中，U 2变小、I 1变小答案 C解析 I 1和I 2表示电流的有效值，A 错误；U 1和U 2表示电压的有效值，B 错误；输出电压U 2只与输入电压和匝数有关，所以U 2不变，滑片P 向下滑动过程中，总电阻减小，那么副线圈的电流I 2变大，因此原线圈的电流I 1也变大，故C 正确，D 错误.6.(2018·泰州中学开学考)如图5所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U 1，输入功率为P 1，输出功率为P 2，各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R 的滑动触头向下移动时( )图5A.灯L 变亮B.各个电表读数均变大C.因为U 1不变，所以P 1不变D.P1变大，且始终有P1＝P2答案 D解析 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，输入电压和匝数比不变，所以输出电压也不会变，输入功率和输出功率始终相等，当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时，滑动变阻器的电阻减小，总电路的电阻减小，所以总电路的电流会变大，消耗的功率将变大，故P1变大，R0上的电压变大，所以灯L的电压变小，电压表的示数变小，所以灯L 变暗，由于总的电流变大，灯L的电流变小，所以电流表的示数将变大，所以A、B、C错误，D 正确.7.(多选)(2018·江苏省高考压轴卷)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44∶5，b是原线圈的抽头，且恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R＝25Ω，电表均为理想交流电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是( )图6A.当S与a连接，t＝1×10－2s时，电流表的示数为0B.当S与a连接，t＝1.5×10－2s时，电压表示数为50V2C.将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100WD.将S由b拨到a时，1s内电阻R上电流方向改变100次答案 CD8.(2018·前黄中学检测)如图7甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则( )图7A.发电机产生的交流电的频率是100HzB.降压变压器输出的电压有效值是340VC.输电线的电流仅由输送功率决定D.仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小答案 D解析 由题图乙可知交流电的周期T ＝0.02s ，则频率f ＝＝50Hz ，变压器不改变交流电的周1T期与频率，则A 错误.由题图乙可知U m ＝340V ，有效值U 有效＝<340V ，则B 错误.输电线的U m2电流由输送功率和输送电压共同决定，则C 错误.当仅增加升压变压器的副线圈匝数时，则输电电压增大，由P ＝UI 可知，输电电流减小，再由P 损＝I 2R 可知输电线上损失的功率减小，则D 正确.9.(多选)(2018·江苏一模)一自耦变压器如图8所示，其a 、b 端接到一电压不变的交变电源两端，在c 、d 间接有一定值电阻R 1和热敏电阻R t .已知温度升高时R t 的阻值变小.电压表均可视为理想交流电表，输电导线的电阻均可忽略不计.则下列说法中正确的是( )图8A.保持滑动触头位置不变，当温度升高时三个电表的示数均变小B.保持滑动触头位置不变，当温度升高时V 1、V 2的示数不变而V 3的示数变小C.保持温度不变，将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中三个电表的示数均减小D.保持温度不变，将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中V 1示数不变而V 2、V 3示数均减小答案 BD解析 电压表V 1测量的是输入电压的有效值，不会随外界条件的变化而变化，保持滑动触头位置不变，根据变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，知电压表V2的示数不变，当温度升高时R t的阻值变小，根据串并联电路的特点可知，V3示数减小，故A错误，B 正确；保持温度不变，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，由于输入电压不变，故V1不变，副线圈的匝数减小，副线圈两端的电压减小，在副线圈中根据电路的串并联特点可知V2、V3示数均减小，故C错误，D正确.10.(多选)普通交流电流表和交流电压表不能直接接在高压输电线路上测电流和电压，通常要通过互感器来连接，现在在图9高压电路输入端已接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1∶200和200∶1，图中甲、乙表示电压表或电流表，已知电路中电压表的读数为11V，电流表的读数为1A，则( )图9A.甲电表是电压表，乙电表是电流表B.甲电表是电流表，乙电表是电压表C.图示高压输送电路输电线的总电阻是11ΩD.图示高压输送电路输入的总功率为440kW答案 BD11.(多选)(2017·苏锡常镇四市调研)如图10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8倍时，两灯泡均能正常发光.则( )图10A.原、副线圈匝数之比为7∶1B.原、副线圈匝数之比为8∶1C.此时a和b的电功率之比为1∶1D.此时a 和b 的电功率之比为1∶7答案 AD解析 灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U 额，则说明原线圈两端电压为7U 额，副线圈两端电压为U 额，则可知，原、副线圈匝数之比为7∶1，故A 正确，B 错误；根据公式＝I 1I 2n 2n 1可得原、副线圈电流之比为1∶7，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P ＝UI 可得a 、b 的电功率之比为1∶7，故C 错误，D 正确.12.(2018·南京市学情调研)如图11甲、乙电路输入交变电流的电压u 相同，图乙中理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2，若要求甲、乙电路中的电流i 相同，则n 1、n 2、R 1、R 2应满足的关系是( )图11A.n 1R 1＝n 2R 2B.n 2R 1＝n 1R 2C.n 12R 1＝n 22R 2D.n 22R 1＝n 12R 2答案 D13.(多选)(2018·泰州中学模拟)如图12所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L 1与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L 2和L 3相连，开始时开关S 处于断开状态.当S 闭合后，所有灯泡都能发光.下列说法中正确的是( )图12A.灯泡L 1和L 2中的电流有效值可能相等B.灯泡L 2两端的电压变小C.灯泡L1变亮，灯泡L2的亮度不变D.变压器原线圈的输入功率不变答案 AB解析 因为是降压变压器，n1>n2，根据I1n1＝I2n2可知I1<I2，当S闭合后，I1等于灯泡L1的电流，I2是灯泡L2和L3的电流之和，则灯泡L1、L2中的电流有效值可能相等，故A正确；当S闭合后，副线圈回路总电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1分担的电压变大，灯泡L1变亮，则原线圈两端电压减小，又原、副线圈匝数不变，故副线圈两端电压变小，灯泡L2两端的电压变小，L2变暗，故B正确，C、D错误.。
【优化方案】2016届高考物理大一轮复习 第十章 第二节 变压器 远距离输电课后达标检测
第十章 第二节 变压器 远距离输电一、单项选择题1．理想变压器原、副线圈两侧一定不相同的物理量是( ) A ．交变电流的频率 B ．交变电流的功率 C ．磁通量的变化率D ．交变电流的电压的最大值 答案：D2．(2015·云南统测)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 ＝2202sin 100πt (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解析：选B.由原线圈电压瞬时值表达式可知，原线圈输入电压有效值为220 V ，交变电流的频率f ＝1T ＝ω2π＝50 Hz ，D 项错；副线圈上灯泡正常发光，说明副线圈输出电压有效值为22 V ，由理想变压器变压规律可知，n 1n 2＝U 1U 2＝10，A 项错；由灯泡电功率P ＝UI 可知，通过每只灯泡的电流为1 A ，故副线圈输出电流为10 A ，由理想变压器变流规律可知，I 2I 1＝10，所以原线圈中电流的有效值为1 A ，B 项正确，C 项错．3.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L ，则( )A ．灯L 也能正常发光B ．灯L 比另外三个灯都暗C ．灯L 将会被烧坏D ．不能确定解析：选A.原、副线圈中的电流之比为I 1I 2＝n 2n 1＝13，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其额定电流I 额＝I 23.又I 1＝13I 2，所以通过原线圈中灯L 的电流恰为其额定电流，灯L 正常发光，所以A 正确．4．(2015·成都七中模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想交流电表，定值电阻R ＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB ．当单刀双掷开关与a 连接且t ＝ s 时，电流表示数为零C ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变小D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz解析：选A.原线圈输入电压的有效值为U 1＝3112V ＝220 V ，当单刀双掷开关与a 连接时，U 2＝110U 1＝22 V ，A 正确；电流表测量的是有效值，当t ＝ s 时，电流表示数不为零，B错误；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，U ′2＝15U 1＝44 V ，输出功率增大，原线圈的输入功率也增大，此时输出电压的频率不变，C 、D 错误．5．(2014·高考浙江卷)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I 1，其末端间的电压为U 1.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I 2.则( )A ．用户端的电压为I 1U 1I 2B ．输电线上的电压降为UC ．理想变压器的输入功率为I 21r D ．输电线路上损失的电功率为I 1U解析：选A.根据理想变压器的工作原理，得I 1U 1＝I 2U 2，所以用户端的电压U 2＝I 1U 1I 2，选项A 正确；输电线上的电压降U ′＝I 1r ＝U －U 1，选项B 错误；变压器的输入功率P 1＝I 1U －I 21r ＝I 1U 1，选项C 错误；输电线路上损失的功率P ′＝I 21r ＝I 1(U －U 1)，选项D 错误．6．(2015·江西师范大学附中月考)如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝100 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V,60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是 ( )A ．在图示位置线框中产生的感应电动势最大B ．线框中产生感应电动势的有效值为250 2 VC ．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22D ．允许变压器输出的最大功率为1 000 W解析：选C.在图示位置线框平面和磁感线垂直，磁通量最大，线框中产生的感应电动势为零，选项A 错误；线框中产生的感应电动势的最大值E m ＝NBSω＝250 2 V ，其有效值E ＝22E m ＝250 V ，选项B 错误；灯泡能正常发光，则电压U 2＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，可知变压器原、副线圈匝数之比为25∶22，选项C 正确；熔断器允许通过的最大电流为10 A ，即I 1＝10 A ，P 1＝U 1I 1＝250×10 W＝2 500 W ，因此变压器允许输出的最大功率为2 500 W ，选项D 错误．二、多项选择题7．(2015·江西景德镇模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电阻R ＝22 Ω，各电表均为理想电表．副线圈输出电压的变化规律如图乙所示．下列说法正确的是( )A ．输入电压的频率为100 HzB ．电压表的示数为220 VC ．电流表的示数为1 AD ．电阻R 消耗的电功率是22 W解析：选BD.由u －t 图象知，电压的周期T ＝2×10－2s ，则频率f ＝1T＝50 Hz ，选项A错误；副线圈电压的有效值为22 V ，故原线圈电压有效值为220 V ，选项B 正确；副线圈的电流有效值I 2＝U 2R ＝1 A ，I 1＝n 2n 1I 2＝0.1 A ，选项C 错误；电阻R 消耗的电功率P 2＝I 22R ＝22 W ，选项D 正确．8．(2013·高考广东卷改编)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，V 和A 均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝122sin 100πt (V)．下列说法正确的是( )A ．电流频率为100 HzB ．V 的读数为24 VC ．A 的读数为1 AD ．变压器输入功率为6 W解析：选CD.由u 1＝122sin 100πt (V)可知，U m ＝12 2 V ，ω＝100π rad/s，则频率f ＝ω2π＝50 Hz ，A 项错误．U 1＝U m 2＝12 V ，U 2＝n 2n 1·U 1＝6 V ，B 项错误．I 2＝U 2R L ＝1 A ，C项正确．P 1＝P 2＝U 2I 2＝6 W ，D 项正确．9．(2015·汕头质检)如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u 1＝2202sin 100πt (V)，则下列表述正确的是( )A ．U 1<U 2，U 3>U 4B ．U 1＝220 2 VC ．若U 2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的1100D ．用户得到的交变电流频率为25 Hz解析：选AC.远距离采用高压输电，然后降压后再使用，所以A 正确；U 1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＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 22R 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 ＝100π2πHz ＝50 Hz ，所以D 错误．☆10.(2015·湖北重点中学联考)如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都视为理想元件，已知变压器的原、副线圈匝数比为20∶1，A 、B 端输入电压为U 1＝2202sin 100πt (V)，对于输出端CD (OD 为副线圈的中心抽头)( )A ．输出电压的有效值为11 VB ．输出电压的有效值为 VC ．CD 端的输出功率和AB 端的输入功率之比为1∶2 D ．CD 端的输出功率和AB 端的输入功率之比为1∶1解析：选BD.由于OD 为副线圈的中心抽头，则AB 与CD 线圈匝数之比为40∶1，线圈CD 间电压的最大值为1122V ，而本题中的两个二极管相当于把CD 之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因而有效值为 V ，A 错误，B 正确．变压器AB 端的输入功率等于CD 端的输出功率，因而C 错误，D 正确．三、非选择题11．如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u －t 图象如图乙所示．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)由题图乙知ω＝200π rad/s 电压瞬时值u ab ＝400sin 200πt (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25 A . (3)设ab 间匝数为n 1，U 1n 1＝U ce n ce ，同理U 1n 1＝U den de由题意知U 2ce R ce ＝U 2deR de ，解得n ce n de ＝R ce R de代入数据得n ce n de ＝43.答案：见解析12．(2015·武汉模拟)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？解析：(1)输送功率P ＝500 kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12 000 kW·h输电线上损失的电能ΔE ＝4 800 kW·h终点得到的电能E ′＝E －ΔE ＝7 200 kW·h，所以输电效率η＝E ′E ＝60%输电线上的电流I ＝PU ＝100 A输电线损耗功率P r ＝I 2r ，其中P r ＝ΔEt＝200 kW得r ＝20 Ω.(2)输电线上损耗功率P r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r ∝1U 2原来P r ＝200 kW ，现在要求P ′r ＝10 kW ， 解得输电电压应调节为U ′＝ kV.答案：(1)60% 20 Ω (2) kV。
2020版高考物理新增分大一轮复习第十章交变电流传感器第2讲变压器远距离输电课件
大一轮复习讲义第十章交变电流传感器第2讲变压器远距离输电NEIRONGSUOYIN 内容索引过好双基关研透命题点随堂测试回扣基础知识训练基础题目细研考纲和真题分析突破命题点随堂检测检测课堂学习效果课时作业限时训练练规范练速度过好双基关一、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组成的.(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫线圈.(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫线圈.2.原理电流磁效应、.图1两个线圈初级次级电磁感应3.理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝___电压关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：＝(只有一个副线圈)P出U1U2n1n2基本关系电流关系只有一个副线圈时：＝频率关系f1＝f2(变压器不改变交变电流的)I1I2n2n1频率4.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图2甲(降压作用)、乙(升压作用)所示.(2)互感器⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 电压互感器(n 1>n 2)：把高电压变成 ， 如图丙所示.电流互感器(n 1<n 2)：把大电流变成 ， 如图丁所示.低电压小电流自测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二、电能的输送如图3所示，若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 ′，输电线总电阻为R .图31.输出电流I ＝ ＝P ′U ′＝U －U ′R . P U2.电压损失(1)ΔU ＝U －U ′(2)ΔU ＝___3.功率损失(1)ΔP ＝P －P ′(2)ΔP ＝＝______IRI 2R (P U)2R4.减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R .由R ＝ρ知，可加大导线的、采用的材料做导线.(2)减小输电线中的电流.在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高.l S 横截面积电阻率小输电电压自测2从发电站输出的功率为220kW ，输电线的总电阻为0.05Ω，用110V 和11kV 两种电压输电.两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为A.100∶1B.1∶100C.1∶10D.10∶1√解析 由题意知输电线上的电流I ＝P U ，则输电线上由电阻造成的电压损失ΔU＝Ir ＝Pr U ，故ΔU 1ΔU 2＝U 2U 1＝11×103110＝1001，故选A.研透命题点例1(2018·苏锡常镇二模)如图4所示，理想变压器的原线圈接在u ＝220sin πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想交流电表.下列说法正确的是命题点一理想变压器原理图4A.电压表的示数为220VB.电流表的示数为2AC.原线圈的输入功率为440WD.副线圈输出交流电的周期为2s 2 √例2(2018·南京市、盐城市二模)如图5所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻R ，原线圈一侧接有电压为220V 的正弦交流电源，设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻R 上消耗的功率之比为k ，则图5A.U ＝110 VB.U ＝440 VC.k ＝14D.k ＝4 √互感器拓展点分为电压互感器和电流互感器，两者比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在交流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变为小电流利用的公式I1n1＝I2n2 U1U2＝n1n2例3普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图6中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则A.ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＜I cdB.ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＞I cdC.ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab ＜I cdD.ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab ＞I cd 图6√解析 高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，即使副线圈中的电流较小，由I 1I 2＝n 2n 1可知n 2较大，n 1较小，所以ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＞I cd ，选项B 正确.1.匝数比不变的情况(如图7)(1)当U 1不变时，根据，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2不变.(2)当负载电阻发生变化时，输出电流I 2变化，I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化.(3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化.命题点二变压器的动态分析图7 U 1U 2＝n 1n 22.负载电阻不变的情况(如图8)(1)U1不变，n1n2发生变化，故U2变化.(2)R不变，U2变化，故I2发生变化.(3)根据P2＝U22R，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化.图8例4(多选)(2018·常州市一模)如图9所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接交流电u＝20sin100πt(V)，保险丝的电阻为1Ω，熔断电流为2A，电表均为理想交流电表.下列说法正确的有A.电压表V的示数为14.1VB.电流表A1、A2的示数之比为2∶1C.为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为4ΩD.将滑动变阻器滑片向上移动，电流表A1的示数减小图92√√例5(多选)(2018·南通市、泰州市一模)如图10所示，理想变压器原线圈接电压为220V 的正弦交流电，开关S 接1时，原、副线圈的匝数比为11∶1，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表和电流表均为理想交流电表.下列说法中正确的有A.变压器输入功率与输出功率之比为1∶1B.1min 内滑动变阻器上产生的热量为40JC.仅将S 从1拨到2，电流表示数减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小√√图10含二极管的交流电路分析拓展点例6(多选)(2018·镇江市模拟)如图11所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶5，电阻R 1＝R 2＝25Ω，D 为理想二极管，原线圈接u ＝220sin (100πt )V 的交流电，则A.此交流电的频率为100HzB.电阻R 1两端的电压为50VC.通过电阻R 2的电流为AD.变压器的输入功率为150W 2 图112 √√√命题点三远距离输电1.理清三个回路远距离输电电网的基本结构如图12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.抓住两个物理量的联系(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n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是U 1U 2＝n 1n 2，I 1n 1＝I 2n 2，P 1＝P 2.(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n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是U 3U 4＝n 3n 4，I 3n 3＝I 4n 4，P 3＝P 4.3.掌握一个能量守恒定律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理想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P＝P线损＋P用户.1例7(2018·江苏单科·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.55kV B.110kV C.440kV D.880kV14√解析 输电功率P ＝UI ，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P 损＝I 2R ，R 为输电线路的电阻，即P 损＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫P U 2R ，当输电功率一定时，若输电线路损失的功率变为原来的14，则输电电压为原来的2倍，即为440 kV ，故选项C 正确.变式(多选)(2018·第二次全国大联考(江苏卷))如图13为远距离输电示意图.发电机输出功率P 恒定，用户消耗的功率为P 用户，理想升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 1和U 2，输电线总电阻为r .下列说法正确的是A.升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2B.将P 下移，用户获得的电压将升高C.输电线上的功率关系为：P ＝P 用户＋U 22rD.若U 2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的1100图13√√随堂测试1.(2018·如皋市调研)某理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶3，原线圈接在1.5V 的干电池上，如图14所示，则副线圈两端电压为A.0B.0.5VC.1.5VD.4.5V 图14√解析根据题意可知，原线圈接直流电，变压器不能工作，所以副线圈的输出电压为0，故A 正确，B 、C 、D 错误.2.(多选)(2018·南京市三模)如图15甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势随时间变化的图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，灯泡上标有“220V 22W ”字样，则图15A.t ＝0.01s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B.灯泡中的电流方向每秒钟改变100次C.灯泡正常发光D.电流表示数为A √2 √3.(2018·南京市、盐城市一模)变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗.如图16所示是理想降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为n1和n2.下列说法中正确的是A.n1＞n2，原线圈比副线圈的导线粗B.n1＞n2，原线圈比副线圈的导线细C.n1＜n2，原线圈比副线圈的导线粗D.n1＜n2，原线圈比副线圈的导线细图16√4.(2018·扬州市一模)如图17所示为一理想变压器，原线圈接在输出电压为u＝U0sinωt的交流电源两端.电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表.现使滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动，下列说法正确的是A.电压表V1与V2示数的比值将变大B.电流表A1与A2示数的比值将变小C.电压表V1与电流表A1示数的比值变大D.电压表V2与电流表A2示数的比值变小图17√5.(2018·南京师大附中5月模拟)如图18甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R ＝10Ω，其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压.下列说法正确的是A.当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为31.1VB.当单刀双掷开关与b 连接且在0.01s时，电流表示数为4.4A C.当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25HzD.当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变小图18√课时作业1.(多选)(2018·东台创新学校月考)理想变压器在正常工作时，原、副线圈中相同的物理量是A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势双基巩固练√√√2.(2018·江苏省高考压轴卷)如图1所示，半径为L ＝1m 的金属圆环，其半径Oa 是铜棒，两者电阻均不计且接触良好.今让Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10rad/s 匀速转动，圆环处于垂直于环面向下、磁感应强度为B ＝2T 的匀强磁场中.从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，接到匝数比为n 1∶n 2＝1∶4的理想变压器原线圈两端.则接在副线圈两端的理想交流电压表的示数为A.40VB.20VC.80VD.0图1√3.(2019·扬州中学月考)如图2是远距离输电的示意图，下列说法正确的是√A.a是升压变压器，b是降压变压器B.a是降压变压器，b是升压变压器C.a的输出电压等于b的输入电压D.a的输出电压等于输电线上损失的电压图2解析因能量损失与输送电压的平方成反比，故为了减小电路能量损耗，要用高压送电，到用户要进行降压，故a为升压变压器，b是降压变压器，故A正确，B错误；因输电线有电阻，会有电压损失，故a的输出电压减去输电线上损失的电压等于b的输入电压，故C、D错误.4.(多选)(2018·苏州市期初调研)如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，灯泡L 的额定功率为22W.闭合开关后，灯泡恰能正常发光.电表均为理想电表，则A.原线圈输入电压的瞬时值表达式为u ＝220sin 100πt (V)B.灯泡的额定电压为110VC.副线圈输出交流电的频率为100HzD.电压表读数为220V ，电流表读数为0.2A √√图3 25.(2018·东台创新学校月考)如图4所示，理想变压器原线圈输入电压u＝U m sinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器.V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示.下列说法正确的是A.I1和I2表示电流的瞬时值B.U1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变小图4√6.(2018·泰州中学开学考)如图5所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时A.灯L变亮B.各个电表读数均变大C.因为U1不变，所以P1不变D.P1变大，且始终有P1＝P2图5√7.(多选)(2018·江苏省高考压轴卷)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44∶5，b 是原线圈的抽头，且恰好位于原线圈的中心，S 为单刀双掷开关，负载电阻R ＝25Ω，电表均为理想交流电表，在原线圈c 、d 两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是A.当S 与a 连接，t ＝1×10－2s 时，电流表的示数为0B.当S 与a 连接，t ＝1.5×10－2s 时，电压表示数为50VC.将S 由a 拨到b 时，电阻R 消耗的功率为100WD.将S 由b 拨到a 时，1s 内电阻R 上电流方向改变100次√图62 √8.(2018·前黄中学检测)如图7甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则A.发电机产生的交流电的频率是100HzB.降压变压器输出的电压有效值是340VC.输电线的电流仅由输送功率决定D.仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线上损失的功率减小图7√9.(多选)(2018·江苏一模)一自耦变压器如图8所示，其a 、b 端接到一电压不变的交变电源两端，在c 、d 间接有一定值电阻R 1和热敏电阻R t .已知温度升高时R t 的阻值变小.电压表均可视为理想交流电表，输电导线的电阻均可忽略不计.则下列说法中正确的是综合提升练图8A.保持滑动触头位置不变，当温度升高时三个电表的示数均变小B.保持滑动触头位置不变，当温度升高时V 1、V 2的示数不变而V 3的示数变小C.保持温度不变，将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中三个电表的示数均减小D.保持温度不变，将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中V 1示数不变而V 2、V 3示数均减小√√10.(多选)普通交流电流表和交流电压表不能直接接在高压输电线路上测电流和电压，通常要通过互感器来连接，现在在图9高压电路输入端已接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1∶200和200∶1，图中甲、乙表示电压表或电流表，已知电路中电压表的读数为11V ，电流表的读数为1A ，则A.甲电表是电压表，乙电表是电流表B.甲电表是电流表，乙电表是电压表C.图示高压输送电路输电线的总电阻是11ΩD.图示高压输送电路输入的总功率为440kW 图9√√11.(多选)(2017·苏锡常镇四市调研)如图10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8倍时，两灯泡均能正常发光.则A.原、副线圈匝数之比为7∶1B.原、副线圈匝数之比为8∶1C.此时a和b的电功率之比为1∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶7图10√√12.(2018·南京市学情调研)如图11甲、乙电路输入交变电流的电压u相同，图乙中理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n1和n2，若要求甲、乙电路中的电流i相同，则n1、n2、R1、R2应满足的关系是A.n1R1＝n2R2B.n2R1＝n1R2C.n12R1＝n22R2D.n22R1＝n12R2图11√13.(多选)(2018·泰州中学模拟)如图12所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L 1与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L 2和L 3相连，开始时开关S 处于断开状态.当S 闭合后，所有灯泡都能发光.下列说法中正确的是A.灯泡L 1和L 2中的电流有效值可能相等B.灯泡L 2两端的电压变小C.灯泡L 1变亮，灯泡L 2的亮度不变D.变压器原线圈的输入功率不变√√图12。
【优化方案】2017届高考(全国新课标)物理一轮配套课件：10.2变压器、远距离输电45PPT
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第十章
交变电流
传感器
变压器的负载电阻不变时的动态分析
( 单选 )(2015· 高考广东卷 ) 如图为气流加热装置的示 意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器．原 线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触 头 P， 使输出电压有效值由 220 V 降至 110 V． 调节前后( C ) A．副线圈中的电流比为 1∶2 B．副线圈输出功率比为 2∶1 C．副线圈的接入匝数比为 2∶1 D．原线圈输入功率比为 1∶2
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第十章
交变电流
传感器
A．电压表 V1 示数增大 B．电压表 V2、V3 示数均增大 C．该变压器起升压作用 D．变阻器滑片是沿 c→d 的方向滑动
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第十章
交变电流
传感器
[解析]电压表 V1 的示数和 a、b 间电压的有效值相同，滑片 滑动时 V1 的示数不变，选项 A 错误；电压表 V2 测量的电压 为副线圈两端的电压， 原、 副线圈匝数不变， 输入电压不变， 故 V2 的示数不变，V3 的示数为 V2 的示数减去 R0 两端的电 压，两线圈中电流增大，易知 R0 两端电压升高，故 V3 的示 数减小，选项 B 错误；理想变压器 U1I1＝U2I2，则 U1Δ I1＝ U2Δ I2，Δ I2>Δ I1，故 U2＜U1，变压器为降压变压器，选项 C 错误；因 I2 增大，故知 R 减小，变阻器滑片是沿 c→d 的 方向滑动，选项 D 正确．
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第十章
交变电流
传感器
考点一
1．基本关系
理想变压器原、副线圈关系的应用
(1)P 入＝P 出(有多个副线圈时，P1＝P2＋P3＋„„)． U1 n1 (2) ＝ ，有多个副线圈时，仍然成立． U2 n2 I1 n2 (3) ＝ ，电流与匝数成反比(只适合一个副线圈)， I2 n1 n1I1＝n2I2＋n3I3＋„„(多个副线圈)． (4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相 同，频率也就相同．
高考物理一轮复习方案 (高频考点+热点导练+历年高考题)第10章 第2节 理想变压器 远距离输电课件
图1022 A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为31V C．P向右移动(yídòng)时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动(yídòng)时，变压器的输出功率增加
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【解析】从甲图读出周期T 2102s，频率f 50Hz，
A项正确；原线圈输入电压的有效值为 311 V 220V， 2
A．10∶3 B．3∶10 2
C．3∶10 D．10 2∶3
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图1026
【解析】由题可知，I2
0.1A，I1
0.03 2
A，
故 n1 I2 10 2 .
n2 I1
3
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考点(kǎo diǎn)3：互感器 【例3】在变电站里，经常要用交流电表去监测(jiān cè)电 网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四 个图中，能正确反映其工作原理的是( )
第十页，共29页。
【解析】电流互感器要把大电流变为小电流，因此 原线圈的匝数少，副线圈的匝数多．监测每相的电 流必须将原线圈串联在火线中． 答案： A 点评：互感器是按比例变换电压或电流的设备，互 感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准 低电压(100V)或标准小电流(5A或1A，均指额定值)， 以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标 准化、小型化，互感器还可用来隔开高电压系统， 以保证(bǎozhèng)人身和设备的安全．
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A．380V和5.3A B．380V和9.1A C．240V和5.3A D．240V和9.1A
答案(dáàn)：B
图1023
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2022年高考物理大一轮复习精品课件：第2节 变压器 远距离输电
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C考点 突破 题型 透析
知识梳理 考点突破 思想方法 高考演练 课时训练 微课助学
考点二 理想变压器的动态分析
【解析】
知识整合
典型例题
方法总结
跟踪训练
2．(2013·高考江苏卷)如图所示，理想变压器原线圈 接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时， 灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(BC) A．向下滑动P B．增大交流电源的电压 C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容
．
(2)电压 损失： ΔU＝ IR
．
减小 功率损失 和电压损 失，都要 求提高 输电电压 ，减小 输电电流 ．
2． 降低 损耗的两 个途径
(1)一个途径是减 小输电线的电阻
l ．由电阻定律R＝ρ可知 ，在输电距离一 定的情况
S
下， 为减小 电阻，应当用 电阻率小
的金属 材料制造 输电线 ．此外， 还要尽 可能增
知识梳理 考点突破 思想方法 高考演练 课时训练 微课助学
第十章 交变电流 传感器
第2节 变压器 远距离输电
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知识梳理 考点突破 思想方法 高考演练 课时训练 微课助学
C 目录 ONTENTS
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1 知识梳理 基础深化 2 考点突破 典例透析 3 思想方法 物理建模 4 高考演练 明确考向 5 课时训练 高分在握 6 微课助学
跟踪训练
【解析】
选A.由题图可知通过负载的电流
1．(2013·高考四川卷)用220V的正弦交流电通过理想变压器对最大值为Im＝0.05A，周期T＝0.02s，
一负载 供电，变压器 输出电压是110V，通过负 载的电流图象 如图故电流的函数表达式
高三物理一轮复习第10节第二节变压器远距离输电课件
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2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出． (2)电压关系：UU12＝__nn_12_，若 n1>n2，为_降__压___变压 器；若 n1<n2，为__升_压____变压器． (3)电流关系：只有一个副线圈时，II12＝__nn_12_；
有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.
(3)I2 变化引起 P2 变化，P1＝P2，故 P1 发生变化．
10
2．负载电阻不变的情况
如图 10－2－4：
(1)U1
不变，n1发生变化，故 n2
U2
变化．
(2)R 不变，U2 改变，故 I2 发生变化．
(3)根据 P2＝UR22，P2 发生变化，再根据 P1＝P2，故
P1 变化，P1＝U1I1，U1 不变，故 I1 发生变化．
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特别提示：(1)变压器不能改变直流电压．不改变 电流的周期和频率 (2)细线绕制的线圈为高压线圈，粗线绕制的线圈 为低压线圈．
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课堂互动讲练
一、理想变压器及其原、副线圈基本量的关系
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特别提醒：(1)理想变压器的应用中要注意副线圈 和原线圈功率相等这个特点，电流关系的推导应 该以其为依据． (2)变压器的以上关系都是根据口字型的变压器推 出的．如果变压器不是“口”字型时，应根据变压 器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理 量的关系．
第二节 变压器 远距离输电
1
第
基础知识梳理
二
节
变
课堂互动讲练
压
器
远
经典题型探究
距
离
输
电
知能优化演练
2
基础知识梳理
一、变压器原理 1．构造和原理(如图10－2－1所示) (1)主要构造：由_原__线__圈__、_副__线__圈__和 __闭__合__铁__芯___组成． (2)工作原理：电磁感应的__互__感___现象．
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第二节 变压器 远距离输电 一、变压器原理 1．工作原理：电磁感应的互感现象． 2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出．
(2)电压关系：U1U2＝n1n2，若n1>n2，为降压变压器；若n1
(3)电流关系：只有一个副线圈时，I1I2＝n2n1； 有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.
1.(多选)如图所示，理想变压器的初级线圈接交流电源，次级线圈接阻值为R的负载电阻．若与初级线圈连接的电压表V1
的示数为U1，与次级线圈连接的电压表V2的示数为U2，且U2
下判断中正确的是( ) A．该变压器输入电流与输出电流之比为U1∶U2 B．该变压器输入功率与输出功率之比为U2∶U1
C．通过负载电阻R的电流I2＝U2R
D．通过初级线圈的电流I1＝U22U1R 答案：CD 二、远距离输电 1．输电线路(如图所示)
2．输送电流 (1)I＝PU.
(2)I＝U－U′R. 3．电压损失 (1)ΔU＝U－U′. (2)ΔU＝IR. 4．功率损失 (1)ΔP＝P－P′.
(2)ΔP＝I2R＝PU2R＝ΔU2R. 2.(单选)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 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．送电电流变为原来的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12 D．输电线上损耗的电功率将变为原来的12 答案：C
考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用 1．基本关系 (1)P入＝P出，(有多个副线圈时，P1＝P2＋P3＋……)
(2)U1U2＝n1n2，有多个副线圈时，仍然成立．
(3)I1I2＝n2n1，电流与匝数成反比(只适合一个副线圈) n1I1＝n2I2＋n3I3＋……(多个副线圈)
(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同． 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． (多选)(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 W B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
[思路点拨] 根据变压器的变压规律 U1U2＝n1n2，变流规律 I1I2＝n2n1，正弦交变电流有效值和
峰值的关系I＝Im2，功率公式P＝IU和理想变压器的特点P1＝P2解决问题． [解析] 变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60 W＝132 W，选项A错误；由U1U2＝n1n2得n1n2＝U1U2＝22060＝113，选项D正确；由I1I2＝n2n1得I1＝n2
n1
I2＝311×2.2 A＝0.6 A，选项B正确；根
据I＝Im2得副线圈上的电流的最大值I2m＝2I2＝2.22 A，选项C错误． [答案] BD [总结提升] 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． (4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值． 1.(单选)(2015·宁夏银川模拟)如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝10∶1，电阻R＝10 Ω.图乙是R两端电压u随时间变化的图象，Um＝102 V．则下列说法中正确的是( ) A．交变电流的频率是502 Hz B．电流表A的读数为210 A C．电压表V的读数为102 V D．变压器的输入功率为10 W
解析：选D.由题意可知交流电的频率f＝1T＝12×10－2 Hz＝50 Hz，所以A错；依据I1I2＝n2n1，
I2＝Um2R可知，电流表A的读数I1＝110 A，所以B错；电压表V测R两端电压，则其读数为
U2＝10 V，所以C错；变压器的输出功率决定输入功率，则P出＝Um/22R＝ 10 W，所以
P入＝10 W，D正确．
考点二 理想变压器的动态分析[学生用书P200] 1.匝数比不变的情况(如图所示) (1)U1不变，根据U1U2＝n1n2可以得出不论负载电阻R如何变化，U2
不变．
(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据I1I2＝n2n1可以判断I1
的变化情况． (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化． 2.负载电阻不变的情况(如图所示)
(1)U1不变，n1n2发生变化，U2变化． (2)R不变，U2变化，I2发生变化． (3)根据P2＝U22R和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1
不变时，I1发生变化． (单选)(2015·潍坊联考)如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电，则( )
A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝1102·sin 100πt(V) B．S接在a端，Rt温度升高时，变压器的输入功率变小 C．S接在a端，Rt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大 D．S由a切换到b，Rt消耗的功率变大 [解析] 由交变电流图象，可知电压最大值为1102 V，周期为0.02 s，所以ω＝100π rad/s，A项正确；副线圈输出电压由变压器匝数比和输入电压决定，故温度升高时，Rt电阻阻值减小，两端电压不变，C项错；由P＝U2R可知，变压器输出功率增大，故其输入功率也随之增大，B项错；S由a切换到b，副线圈匝数减小，故输出电压减小，Rt电阻不变，由P＝U2R知，消耗功率减小，D项错． [答案] A [方法总结] 变压器动态分析的思路流程
2.(多选)(2014·高考广东卷)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是( ) A．P向下滑动时，灯L变亮 B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大 解析：选BD.由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯L亮度不随P的滑动改变，故选项A错误，选项B正确．P向上滑动时，滑动
变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R总减小，由I2＝U2R总知，通过副线圈的电流I2增大，
输出功率P2＝U2I2增大，再由I1I2＝n2n1知输入电流I1也增大，故选项C错误，D正确．
考点三 关于远距离输电问题的分析 1．远距离输电的处理思路 对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析． 2．远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例)：
(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3. (2)电压、电流关系：U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3 U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．
(3)输电电流：I线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R线.
(4)输电线上损耗的电功率： P损＝I线ΔU＝I2线R线＝P2U22R线． 当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2. (单选)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，1n B.PkU2R，1n
C.PRkU，1n2 D.PkU2R，1n2 [解析] 根据变压器的变压规律，得U1U＝k，U2U＝nk，所以U1＝kU，U2＝nkU.根据P＝UI，知匝数比为k和nk的变压器副线圈的电流分别为I1＝PU1＝PkU，I2＝PU2＝PnkU.根据P＝I2R知，输电线路损耗的电功率分别为P1＝I21R＝PkU2R，P2＝I22R＝PnkU2R，所以P2P1＝1n2，选项D正确，选项A、B、C错误． [答案] D [总结提升] 解决远距离输电问题应注意下列几点 (1)画出输电电路图． (2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等． (3)输电线长度等于距离的2倍． (4)计算线路功率损失一般用P损＝I2R线． 3.(单选)(2014·高考江苏卷)远距离输电的原理图如图所示， 升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,
电压分别为U1、U2，电流分别为 I1、I2，输电线上的电阻为R.
变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )
A.I1I2＝n1n2 B．I2＝U2R C．I1U1＝I22R D．I1U1＝I2U2 解析：选D.根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、I1I2＝n2n1.U2不是加在R两端的电压，
故I2≠U2R，而I1U1等于R上消耗的功率I22R与下一级变压器的输入功率之和．只有选项D正确．
方法技巧——变压器原理的应用 (多选)如图所示理想变压器的三个线圈的匝数n1∶n2∶n3＝1∶4∶4，在M、N间接正弦交流电源，在a、b和c、d间
接相同的电阻器R，则( ) A．U1＝U2＝4U3 B．U2＝U3＝2U1 C．I1＝4I2＝4I3 D．P1＝2P2＝2P3 [解析] 由于副线圈有两个相同的铁芯，所以原线圈中的磁通量与线圈中的磁通量关系
为：Φ1＝2Φ2＝2Φ3，磁通量变化率关系为：ΔΦ1Δt＝2ΔΦ2Δt＝2ΔΦ3Δt，故每匝线圈产生的感