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1、课时跟踪检测（三十七）理想变压器与远距离输电1.变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。如图所示，是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为1 憎和 如下列说法中正确的是（）A.1 2，原线圈比副线圈的导线粗B.原线圈比副线圈的导线细C.川 2,原线圈比副线圈的导线粗D.小 2,原线圈比副线圈的导线细解析：B由于是降压变压器，所以原线圈匝数要比副线圈匝数多，即 小 故 选 项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，故选项B 正确，A 错误。2.如图所示，乙、4是监测交流高压输电参数的互感器（均视为理想变压器），乃
2、的原、副线圈匝数比为1：1 000,a、b 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 1 0 V,高压线路输送的电功率是2.2X103k W,电压是2 2 k V,贝!（）交流高压输电线A.a 是交流电压表B.T2的原、副线圈匝数比为1 000：1C.通过交流电流表的电流为0.1 AD.绕制为原线圈的导线应比副线圈的细解析：C 是电流互感器，a 是交流电流表，乃是电压互感器，b 是交流电压表，故A 错误；对八，根据变压器原、副 线 圈 电 压 与 线 圈 匝 数 的 关 系/=会=过 =罕,故 B 错误；对 7 1,原线圈的电流A=1 0 0 A,夕=9 解得，2=0.1 A,故U
3、12 1C 正确；八原线圈的电流大于副线圈的电流，故绕制八原线圈的导线应比副线圈的粗，故D 错误。3.采 用 220 kV 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.55 kV B.110 kVC.440 kVD.880 kV解析：C输送功率尸=U 1,输电线上损耗的功率尸报=产厂=（）2roe今。当P 报减小为原来的;时，输电电压应变为原来的2 倍。4.（2020山东高考）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比“1 ：2=22：3,输入端。、b 所接电压“随时间f 的变化关系如图乙所示。灯 泡 L 的电阻恒为15。，额定电压为24 V。定
4、值电阻Q=10。、Z?2=5 S1,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（）A.1 SI B.5QC.6。D.8Q解析：A由题图乙可知理想变压器输入电压Ui=2 2 0 V,应用理想变压器变压公式空V2=空，可得副线圈输出电压S=3 0 V。灯泡正常工作时，灯泡两端电压UL=2 4 V,电“2 3流/L=,=L 6 A。设 RI两端电压为U,由 S=UL+U,可 得 U=6V。由 导+瓦 片=人，解得R=1 C,选项A 正确。5.某住宅区的应急供电系统如图所示，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈所围的面积为S,匝数为
5、N,电阻不计，它可绕水平轴0 0,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度。匀速转动。矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑片尸上下移动时可改变输出电压，岛表示输电线的电阻。以线圈平面与磁场方向平行时为计时起点，下列判断正确的是（）交流发电机 降压变压器应急供电系统A.若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSesln wtC.当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑片尸应向上滑动D.当滑片尸向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高解析：C若发电机线圈某时刻处于题图所示位置，则此时线圈中产生的感应电动势最大，变压器原线圈的电流瞬时
6、值为最大，选 项 A 错误；发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=N5S cos f,选项B 错误；当用电量增加时，输电线上的电流增加，输电线飞上的电压损失变大，为使用户电压保持不变，变压器次级线圈输出电压应该变大，故滑片尸应向上滑动，选 项 C 正确；变压器原线圈两端的电压是由发电机的输出电压决定的，与滑片 无关，选项D 错误。6.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1、2,电压分别为5、Ui，电流分别为八、1 2,输电线上的电阻为K=2r。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）,I mA-=h 2C.lxUx=IR解析：D根据变压器的工作原理可知?=詈，所
7、以A 错误；因。2、12.R 不满足欧姆11 n定律公式中物理量之间的对应关系，所以B 错误；对升压变压器，尸 入=产 出，故 U/=S/2,但 SZzW&R,C 错误，D 正确。_=（5 0 =7.（多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,电压表、电流表为理想电表。Li、L2 L3、L4为四只规格均为“220 V,60 W”的相同灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A.电压表的示数为660 VB.电流表的示数为0.82 AC.M 两点的电压是1。45 VD.H 两点的电压是1 100 V解析：B C 根据题图乙所示的副线圈电压随时间变化的图像，可知副
8、线圈电压有效值为。2=220 V。由变压器变压公式可知，原线圈输入电压UI=4U2=4X220 V=880 V,即电压表示数为880 V,选项A 错误。副线圈所接的每个灯泡中电流均为/=5=兽 A=4 A,U/U JLJL3电流表的示数为/2=3/=3XJJ AO.82 A,选项B 正确。由 U/=S/2,解得原线圈中电流/尸I、?=含o ift 22n2 2 420A,灯泡电阻”匕=窗。=竿 C。与原线圈串联的灯泡两端电压为U9 2 420ff=Z i/?=X-y-V=1 6 5 V,而两点的电压“1/（=。灯+171=165丫+880丫=1045丫，选项 C 正确，D 错误。8.某兴趣小组
9、利用变压器的原理设计了一个起重机用于提升物 二 斤 斫 I体，如图所示，理想变压器原线圈的输入电压“=5Visin IOOTUV,0 回照明灯的规格为“10V 20 W”,电动机的内阻为RM=5 Q,装置启 一1动时，质量为机=2 kg的物体恰好以。=0.25 m/s的速度匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想电表，取 g=10m/s2。贝!（）A.原、副线圈匝数比为1：5B.电压表的示数为14.IVC.装置启动时，电动机的输出功率为5 WD.装置启动时，电流表的示数为4 A解析：C原线圈电压有效值为50 V,副线圈电压的有效值为10 V,根据印=会可知，1/2 112原、副线圈匝数比为5：1
10、,A 错误；电压表测量的是副线圈电压的有效值，电压表示数为10 V,B 错误；由于物体匀速上升，输出功率全部用来提升物体，因此装置启动时，电动机的输出功率为产出=，gv=5 W,C 正确；电动机是非纯电阻用电器，根据尸入一尸拣=出，即 S 7?&i=P 出，解得1=1 A,流过灯的电流/=W=2 A,因此流过电流表的电流为3A,D 错误。9.（2021湖南高考）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为Ml:2,输入端C、。接入电压有效值恒定的交变电源，灯 泡L 1、L2的阻值始终与定值电阻Ko的阻值相同。在滑动变阻器R 的滑片从a 端滑动到6 端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说
11、法正确的是（）A.Li先变暗后变亮，L2一直变亮B.Li先变亮后变暗，L2一直变亮C.L i先变暗后变亮，L2先变亮后变暗D.Li先变亮后变暗，L2先变亮后变暗解析：A设副线圈的总电阻为心,滑动变阻器的滑片与电阻线触点为P,则 巨1Ro+RaP Ro+Rpb)解得R2=(RO+R“P(RO+RM(Ro+R”(Ro+/?m(Ro+Rap)+(RO+Rrh)2Ro+R,则滑动变阻器R的滑片从“端滑到端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，则副线圈总电流上先变小后变大，得原线圈电流L 先变小后变大，则 L i先变暗后变亮。根 据 Ui=l7/iRo（U 为 CD间电压），S=詈S,由于L 先减小后增大
12、，则副线圈的电压S 先增大后减小；通过L2的电流为九2=丁 瑞 一，滑动变阻器R 的滑片从a 端滑到分端过程中Rm逐渐减小，则副线圈的电压S 增大过程中九2增大；在副线圈的电压以减小过程中，2逐渐变大，通过网 的电流为/0=万 务 一，凡户逐渐增大，则/0越来越小，通过L2的电流九2=/2/刖越来越大，K -r KaP则 L2一直变亮。故选A。10.（多选）（2021山东等级者）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1：3,输入电压为7.5 V 的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R 的阻值为10 Q。开关S 接 1 时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1,R
13、上的功率为10W；接 2 时，匝数比为1：2,K 上的功率为尸。以下判断正确的是（）A.r=10Q B.r=5C2C.尸=45W D.尸=22.5 W解析：B D 当开关S 接 1 时，左侧变压器输出电压S=3 X 7.5 V=22.5 V,电阻R上的电压，即 右 侧 变 压 器 的 输 出 电 压 而=10 V,电流/4=1 A,则右侧变压器输入电压S=#X 1 0 V=2 0 V,电流，3=；X1A=O.5 A,则 一 纥0 。,当 开 关 S 接 212/3时，设输电电流为/,则右侧变压器的输出电流为0.5 1,由右侧变压器两边电压关系可知上:包=丝 加，解得/=3 4，则 R 上的功率
14、尸=（o.5I）2R=22.5 W,故选B、D。3 411.（多选）一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副 线 圈 匝 数 之 比 为：2=1：10。线圈两端的电压分别为。卜 C/2.输电线的总电阻为r,降压变压器的原、副 线 圈 匝 数 之 比 为：4=10：1,线圈两端电压分别为S、必。L 是用户区里一常亮的灯泡，三个回路的干路电流分别为/卜/2、，3。随着用电高峰的到来，用户区开启了大量的用电器，下列说法正确的是（）A.电压S 不变，始终等于UiB.电流八始终等于/3C.L 变暗D.输电线的电阻消耗的功率减小解析：B C 发电机组能够输出稳定的电压，升压变压器原线圈电压S 不变，用户区开启大量用电器后，降压变压器输出电功率增大，导致输电线中电流增大，输电线损失电压增大，降压变压器输入电压减小，用户区电压减小，所以电压力减小，小 于 t7i,此 时 L变暗，选项A 错误，选项C 正确；由变压器变流公式，可得，=左=芋，6=笊=点，解得 人=/3,即电流人始终等于人，选 项 B 正确；用户区开启大量用电器后，降压变压器输出电功率增大，导致输电线中电流增大，输电线的电阻消耗的功率P 横=产厂增大，选 项 D错误。