1、1分层规范快练(三十六) 变压器 远距离输电双基过关练1人教版选修 32P50 第 3 题改编从发电站输出的功率为 220 kW，输电线的总电阻为 0.05 ，用 110 V 和 11 kV 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( )A100 ：1 B1 ：100C1 ：10 D10 ：1解析：由题意知输电线上的电流 I ，则输电线的总电阻造成的电压损失 U IrPUPrU故 ，故选 A. U1 U21U11U2 U2U1 11103110 1001答案：A2(多选)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，闭合开关 S，下列说法正确的
2、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：对于理想变压器 U2 U1， U1不变则 U2不变，与调节 P 无关，故 B 正确又n2n1UL U2，所以灯的亮度不变，A 错 P 向上滑动时 RP减小，则 R 总 减小， P 出 增大， P 入U2R总 P 出 U1I1，所以 I1增大，可知 C 错误，D 正确答案：BD3如图所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到 12 V 的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由
3、闭合变为断开时，副线圈中产生 10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花下列说法中正确的是( )2A变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C变压器原线圈输入的 12 V 电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数解析：汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以 B 错误；由题可知原线圈处接 12 V 的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈
4、中可能产生高压，所以 C 错误；由 可知，要在副线圈中产生高压，U1U2 n1n2则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以 D 错误故选 A.答案：A4如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中 R1、 R2和 R3均为定值电阻，V 1和 V2为理想电压表，A 1和 A2为理想电流表开关 S 闭合时，V 1和 V2读数分别为U1和 U2；A 1和 A2的读数分别为 I1和 I2.若交流电源电压不变，现断开 S，下列推断中正确的是( )A U2可能变小、 I2一定变小B U2一定不变、 I2一定变小C I1一定变小、 I2可能变大D I1可能变大、 I2可能变大解析：交流电源电压不变，
5、U1数值不变，根据变压器变压公式可知，副线圈电压只与原线圈电压和变压器原、副线圈匝数比有关现断开 S， U2不变，副线圈所接电路的等效电阻增大，电流表 A2的读数 I2变小，选项 A 错误，B 正确；变压器输出功率减小，导致变压器输入功率变小， I1变小，选项 C、D 错误答案：B5.3某单位一小型交流发电机由匝数为 50，面积为 S0.5 m2的矩形闭合导线框组成，线框可绕垂直于匀强磁场的轴 OO以角速度 200 rad/s 匀速转动，磁场的磁感应强度大小为 B T，线框电阻不计发电机正常工作时，从线框经过中性面开始计时，产生的210交流电经一理想变压器给一个小灯泡供电，如图所示，发电机没有
6、画出小灯泡上标有“220 V 60 W”字样，且灯泡正常发光，图中电压表为理想交流电表，则下列说法不正确的是( )A变压器输入电压的瞬时值为 u500 sin200t (V)2B电压表的示数为 500 VC变压器原、副线圈匝数比为 2511D线框在中性面位置时穿过线框的磁通量为零解析：发电机输出电压最大值 Um nBS 500 V，变压器输入电压的瞬时值为2u500 sin200t (V)，A 正确；变压器输入电压的有效值为 U1500 V，输出电压的有效2值为 U2220 V，根据变压比公式有 ，B、C 正确；线框在中性面位置时穿过线n1n2 U1U2 2511框的磁通量最大，磁通量的变化率
7、为零，D 错误答案：D6(多选)如图所示为远距离输电线路的示意图，升压变压器原线圈电压 U1不变，则下列叙述正确的是( )A输电线上的电流与用户消耗的功率无关B升压变压器副线圈电压 U2与输电线上电流大小无关C当用户用电器数量增多时，输电线上发热量增大D当用户用电器数量减少时，降压变压器副线圈电压 U4减小解析：输电线上的电流与用户消耗的功率有关，用户消耗的功率增大，输电线上的电流增大，选项 A 错误；根据 可得，升压变压器副线圈电压 U2与输电线上电流大小无U1U2 n1n2关，选项 B 正确；当用户用电器数量增多时，功率增大，输电线上电流增大，输电线发热量增大，选项 C 正确；当用户用电器
8、数量减少时，输电线上电流变小，输电线上的电压降变小，降压变压器原、副线圈电压 U3、 U4都增大，选项 D 错误4答案：BC72019广东惠州模拟在家庭电路中，为了安全，一般在电能表后面的电路中安装一个漏电保护器，如图所示当漏电保护器的 e、 f 两端没有电压时，脱扣开关 S 能始终保持接通；当 e、 f 两端一旦有电压时，脱扣开关会立即自动断开，以起到保护作用关于这个电路的工作原理，下列说法中正确的是( )A当站在绝缘物上的人双手分别接触 b 和 d 线时，脱扣开关会自动断开B当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开C当火线和零线之间电压太高时，脱扣开关会自动断开D当站在地面上的人触及
9、 b 线时，脱扣开关会自动断开解析：火线中的电流与零线中的电流相等时，则说明没有漏电， e、 f 间无感应电动势，脱扣开关不会断开，当两电流突然不相等时， e、 f 间产生感应电动势，该开关就会断开当站在绝缘物上的人双手分别接触 b 和 d 线时，人相当于一个用电器，火线与零线的电流同时增大，脱扣开关不会自动断开，选项 A 错误；当电路中的电流超过一定值时或者电压太高时，只要火线与零线中的电流相等，脱扣开关就不会自动断开，选项 B、C 错误；当站在地面上的人触及 b 线时，有一部分的电流会通过人体流入大地，火线和零线中的电流不相等，发生漏电现象，则脱扣开关会自动断开，选项 D 正确答案：D8.
10、2019山西太原模拟(多选)某 50 Hz 的钳形电流表的工作原理如图所示当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电流表指针会发生偏转不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知 n21 000 匝，当用该表测 50 Hz 的交流电时，下列说法正确的是( )A电流表 G 中通过的是交流电5B若 G 中通过的电流为 50 mA，则导线中的被测电流为 50 AC若导线中通过的是 10 A 的矩形脉冲交流电，G 中通过的电流是 10 mAD若用该表测量 400 Hz 的电流时，测量值比真实值偏小解析：图中导线与线圈构成变压器，变压器只改变交流电的电压，不改变交流电的频率，电流表 G
11、 中通过的仍是交流电，A 正确；根据 ， I1 I2 0.05 A50 I1I2 n2n1 n2n1 1 0001A，B 正确；若导线中通过的是 10 A 的矩形脉冲交流电，当电流方向不发生改变的阶段，电流大小不变，副线圈中无感应电流，则 G 中通过的电流小于 10 mA，C 错误；根据有效值的计算和变压器原理，改变交流电的频率，不影响测量值的准确性，D 错误答案：AB9如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比 n1 ： n25 ：1，其原线圈接一交流电源，电压 u220 sin100 t (V)，副线圈接一电动机，电阻为 11 .若电流表 A2示数2为 1 A，电表对电路的影响忽略不计，则(
12、)A交流电的频率为 100 HzB电动机输出功率为 33 WC电流表 A1示数为 5 AD变压器原线圈的输入功率为 33 W解析：由 1002 f，解得 f50 Hz，A 错误；由 解得副线圈两端的电U1U2 n1n2压 U244 V，电动机的输出功率 P 出 U2I2 I R33 W， B 正确；由 ，解得 I10.2 2I1I2 n2n1A，C 错误；变压器原线圈的输入功率 P U1I12200.2 W44 W，D 错误答案：B10如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为 220 V，正常情况下输出的总功率P08.810 4 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电输送电压
13、为 u1 100 sin200 t V，输电导线的总电阻为 r5 ，现要使额定电压为 220 V 的用2电器正常工作，下列说法正确的是( )A输电线上的电流为 220 A6B降压变压器原、副线圈匝数比 n3n4 51C用电器的额定功率 P5.610 4 WD用电器上的交流电的频率是 50 Hz解析：由交流电瞬时值表达式 u1 100 sin200 t V，可得交流电频率为 100 Hz，2电压有效值为 U21 100 V，输电线上的电流 I 80 A，故 A 错误；降压变压器的输入P0U2电压 U3 U2 Ir700 V，降压变压器原、副线圈匝数比 ，故 B 错误；用电器n3n4 700220
14、 3511的额定功率 P P0 I2r5.610 4 W，故 C 正确；变压器不改变交流电的频率，所以用电器上的交流电的频率是 100 Hz，故 D 错误答案：C技能提升练112019领航高考冲刺卷(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡，若四个灯泡恰好都能正常发光，则下列说法正确的是( )A U1 ： U23 ：4B U1 ： U24 ：3C若将 L1短路，则副线圈的三个灯泡仍然正常发光D若将 L2短路，则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的 倍43解析：设灯泡的额定电压为 U，额定电流为 I，则副线圈电压为 3U，电流为 I，原线圈的灯泡正常发光，电流也为 I，所
15、以原、副线圈的匝数比为 1 ：1，原线圈两端电压为3U，所以 U1 ： U24 ：3，选项 A 错误、B 正确；若将 L1短路，则原线圈的电压增大，则副线圈两端电压也增大，三个灯泡不能正常发光，选项 C 错误；若将 L2短路，设副线圈的电流为 I，原线圈的电流也为 I，因此 2I R I R U14 U，则 I R U，即副线43圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的 ，选项 D 正确43答案：BD12如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比 n1 ： n22 ：1，电压表和电流表7均为理想电表，二极管为理想二极管，灯泡电阻 R55 ，原线圈两端加如图乙所示的电压，下列说法正确的是( )A电流表的
16、读数为 A2B电压表的读数为 110 VC灯泡 L 的功率为 440 WD副线圈两端电压为 110 V2解析：根据图乙可得原线圈两端电压的有效值为 U1220 V，根据公式 可得副U1U2 n1n2线圈两端电压的有效值为 110 V，D 错误；因为二极管为理想二极管，所以二极管正向导通时的电流为 I2 A2 A，设电流表的示数为 I，则有 I2RT I R ，得 I A，A 正11055 2 T2 2确；电压表的示数为 U IR55 V，B 错误；灯泡 L 的功率为 P I2R110 W，C 错误2答案：A13某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压 u 的变化规律已知滑
17、动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为 n1 ： n210 ：1，电阻 R22 .下列说法正确的是( )A通过 R 的交流电的频率为 100 HzB电流表 A2的示数为 A2C此时变压器的输入功率为 22 WD将 P 沿逆时针方向移动一些，电流表 A1的示数变小解析：由图乙可知，该交流电的周期为 T0.02 s，其频率为 f Hz50 1T 10.02Hz，故 A 项错误；由题图得知输入电压的最大值为 Um220 V，所以有效值为 U220 2V，则副线圈两端的电压为 U U 220 V 22 V，所以通过电阻的电流(即为电n2n1 1108流表 A2的示数)为 I 1 A，故 B 项错误；变
18、压器的输出功率为UR 22 V22 P U I22 V1 A22 W，理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有 P P22 W，故 C 项正确；将 P 沿逆时针方向移动一些，变压器的副线圈匝数变大，输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表 A1的示数将变大，故 D 项错误答案：C142019重庆七校模拟如图所示，有一矩形线框的面积为 S，匝数为 N，内阻不计，绕 OO轴在一磁感应强度大小为 B、方向水平的匀强磁场中以角速度 匀速转动，从图示位置开始计时，矩形线框通过滑环接一理想变压器，滑动触头 P 上下移动时可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻 R，电表均为理想电表，下列
19、判断正确的是( )A矩形线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e NBS sintB线框在图示位置时产生的感应电动势最大，通过的磁通量也最大C当 P 位置不动、 R 减小时，电压表的示数增大D当 P 位置向上移动、 R 不变时，电流表的示数增大解析：因为线框在图示位置时产生的感应电动势最大，所以从该位置开始计时，矩形线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e NBS cost ，选项 A 错误；线框在图示位置时产生的感应电动势最大，通过的磁通量为零，选项 B 错误；因电压表的示数为电动势的有效值，与 P 的位置、 R 的阻值大小无关，故电动势不变，电压表的示数不变，选项 C 错误；根据理想变压器变压规律 ，可知副线圈的输出电压 U2 U1，当 P 位置向上移U1U2 n1n2 n2n1动、 R 不变时，因 n1减小， U2会增大，输出电流和输出功率均增大，由理想变压器的输入功率等于输出功率可知，输入功率增大，输入电流增大，电流表的示数增大，选项 D 正确答案：D9
