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1、专题1 L 2变压器电能的输送练基础1.（山东省烟台一中2019届期末）理想变压器的原、副线圈匝数比吗：”2=1。：1，原线圈两端接通交流电源，则（）A.原、副线圈中电流频率之比：力=1 0：1B.原、副线圈两端电压之比为q :%=1：1C.原、副线圈内交变电流之比/1:1=：10D.变压器输入和输出功率之比/：尸 2=D ：1【答案】BC4 2 L it【解析】根 据 变 压 器 的 电 压 比 和 电 流 比 彳=可知选项B、C 是正确的；对于理想变压器，不改变电流的频率，输入与输出的功率应相等，即/=2 2,所以选项A、D 是错误的。2.（广西柳州一中2019届期中）如图所示，理想变压器
2、原、副线圈匝数比为2：1。电池和交变电源的电动势都为6 V,内阻均不计。下列说法正确的是（）A.S 与 a 接通的瞬间，R 中无感应电流B.S 与“接通稳定后，R 两端的电压为0C.S 与 b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD.S 与人接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2：1【答案】BC【解析】由理想变压器的原理可知，当S 与 a 接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零,/?中有感应电流，故A错误，B正确；当 S与。接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为 3 V,C 正
3、确；变压器并不改变交变电流的频率，D错误。3.（广东省汕尾一中2 0 1 9 届质检）如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比：n2:3=1 0 ：5 ：1,其中匝数为勺的原线圈接到2 2 0 V的交流电源上，匝数为七和“3 的两个副线圈分别与电阻与、勺 组成闭合回路。已 知 通 过 电 阻 的 电 流 4=2 A，电 阻 叫=1 1。Q 则通过电阻尺 2 的电流7 2 和通过原线圈的电流人分别是（）A.1 0 A,1 2 A B.1 0 A,2 0 AC.1 A,0.7 A D.1 A,3 A【答案】C幺4 4【解析】根据电压与匝数成正比可得7=7=阳，已知：“2 ：%=1 ：5 ：1，4=2
4、2 0 V,解得4LL=1 1 0 V,q=2 2 V,根据欧姆定律得/2=R；=1 A,根据变压器的输入功率和输出功率相等可得/=+4/3，解得/|=0.7 A,C 正确。4.（陕西省咸阳一中2 0 1 9 届调研）理想变压器原线圈接如图甲所示的正弦交变电压，变压器原线圈匝数 =2 7 0 匝，尸是副线圈上的滑动触头，当尸处于如图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数=1 3 5 匝,电容器C 恰好不被击穿，灯泡L恰能正常发光，R是滑动变阻器。以下判断正确的是（）甲乙A.若向下移动P,电容器的电荷量增加B.若保持P不动，向下移动R的滑片，灯泡变暗C.若保持R的滑片不动，向下移动P,灯泡变亮D.电
5、容器的击穿电压为1 1 班V【答案】D【解析】原线圈输入电压的有效值以=22V,当 P位于题图乙所示位置，副线圈电压的有效值%=,q=i i v,电容器C恰好不被击穿，若向下移动P,电容器C两端的电压减小，由。=（2 0 可知，电容器所带的电荷量减少，A错误。若保持P不动，向下移动R的滑片，R接入电路的电阻减小，流过灯泡的电流增大，灯泡变亮，B错误。若保持R的滑片不动，向下移动/）,则副线圈的电压变小，灯泡变暗，C错误。电容器的击穿电压%64=1 1 啦V,D正确。5.（广西钦州一中2 0 1 9 届期中）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1 0：1,6是原线圈中心的抽头，电压表和电流表
6、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“i=2 2 M s in（1 0 0 7 t。V,贝 女 ）A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表V 的示数为22 V1_B.当f=s时，电压表V。的读数为11。血VC.单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片尸向上移动的过程中，电压表V1的示数变小，电流表示数增大D.当单刀双掷开关由。扳向b时，变压器输入功率增大【答案】D2 2 M1【解析】原线圈两端的电压0=让 V=2 2 0 V,当单刀双掷开关与a连接时:4=m q=2 2 V,电压表V1的示数等于变阻器两端的电压，所以电压表V1的示数小于22 V,A错误。电压表的
7、示数为有效值,所以电压表V。的读数为220 V,B错误。滑动变阻器滑片P向上移动，接入电路的电阻增大，氏副谖大，6减小，即电流表示数减小，定值电阻与 两端电压减小，而火不变，所以电压表V1的示数增大，C错误。当单刀双掷开关由“扳 向 寸，原线圈匝数减少，山亡=知4增大，人增大，电流表读数增大，电压表X的示数增大，副线圈电路中消耗的功率增大，故变压器输入功率增大，D正确。6.（山东省莱芜一中2019届期末）如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定,输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时（）A.输电线上损耗的功率减小B.电压表V 1 的示数减小，电流表的示数A 1 增大C.电压表V
8、2 的示数增大，电流表的示数A 2 减小D.用户功率与发电厂输出功率的比值减小【答案】D【解析】当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表A?示数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率变大，选项A错误：因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级线圈电压不变，即电压表V 1 的示数不变，选项B错误；电流表A 1 的示数增大，输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级线圈电压减小，降压变压器次级线圈电压也减小，即电压表V 2 的示数减小，选项C错误；用户消耗P-P，I2R NJ的功率占发电厂输出总功率的比例一7 三1 一 中=1 -1，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，4 不变，
9、所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，故D E 确。7.（海南省三亚一中2 0 1 9 届调研）如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压4 一定，通过理想升压变压器7；和理想降压变压器与 向远处用户供电，输电线的总电阻为R。7；的输入电压和输入功率分别为4 和 巴,它的输出电压和输出功率分别为。2 和 尸 2,右的输入电压和输入功率分别为仁 和 尸 3,它的输出电压和输出功率分别为%和匕。下列说法正确的是（）A.当用户的用电器增多时，%减小，4 变大B.当用户的用电器增多时，变大，P 3 减小C.输电线上损失的功率f=/?-D.要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数I：成，
10、同时应增大降压变压器的匝数比氤【答案】D【解析】当用户的用电器增多时，用户消耗的功率变大，匕变大，变大，用户电流变大，输电线上U.n.幺4 UU、2电流变大，电压损失U源 大，V，%不变，心=4，变小；而=R，故 A、B、C错误。要减小线路的损耗，应增大升压器的匝数I;向，输电电压变大，在输送功率一定的条件下，输电线电流减小，心输入电压变大，要用户得到额定电压，同时应增大降压变压器的匝数匕向，D正确。8.（贵州省遵义一中2 0 1 9 届期末）用 2 2 0 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是1 1 0 V,通过负载的电流图象如图所示，则（）A.变压器输入功率约为3.9
11、 WB.输出电压的最大值是110 VC.变压器原、副线圈匝数比是1 :2D.负载电流的函数表达式i=O.O5sinGoO+9 A【答案】A【解析】由题图可知通过负载的电流最大值为*=0。5 A,周 期 7=0.02 s,故电流的函数表达式i=2兀/msin77r=0.05sin lOOnr（A）,D 错误；理想变压器匝数比等于电压比，即 由：=4 :4=2 ：1,C 错误；输出电压4=1 1 0 V,其最大值U2m=/4=1 1 0 V,B 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输0.05入功率2=/2。2=近、110 W=3.9 W,A 正确.9.（甘肃省陇南一中2019届期中）如图所示为
12、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其末端间的电压为q.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6 则（）A.用户端的电压为MB.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为/D.输电线路上损失的电功率为【答案】A【解析】根据理想变压器的工作原理，得乙=/2。2,所以用户端的电压4=h，选项A正确；输电线上的电压降q,选项B错误；变压器的输入功率匕=/“一%=/14,选项c错误；输电线路上损失的功率产=/y=/i（u 4）,选项D错误.1 0.（陕西省榆林一中2 0 1 9 届质检）如图所示，理想变压器的原线圈接
13、入“=1 1 o o s/i s i n 1 0 0 MV）的交变电压，副线圈通过电阻/=6。的导线对“2 2 0 V 8 8 0 W”的电器 供电，该电器正常工作.由此可知)A.原、副线圈的匝数比为5 0 ：1B.交变电压的频率为1 0 0 H zC.副线圈中电流的有效值为4 AD.变压器的输入功率为8 8 0 W【答案】Cn,U,1 1 0 0 0 5 0【解析】由题可知，副线圈输出电压。2=2 2 0 V+U,.,n u=2 2 0+1/故 A错误；2 电=1 0 0 兀H z,上 2 2 r8 8 0f=5 0 H z,故 B错误；/,=2 2 0 A=4A,故 C正确；由于理想变压器
14、P=磔+8 8 0 W 8 8 0 W,故 D错误.练模拟1 1.（云南省普洱一中2 0 1 9 届模拟）如图所示为远距离输电示意图。发电机输出功率尸恒定。用户消耗的功率为P 升压变压器原、副线圈两端的电压分别为5 和 U,输电线总电阻为小下列说法正确的是（）A.升压变压器原、副线圈匝数比7=五B.将 P下移，用户获得的电压将升高口C.输电线上的功率关系为尸=P .+用户1D.若 4 提高为原来的1 0 倍，输电线上损失的功率为原来的丽【答案】A D【解析】变压器的原、副线圈两端电压与匝数成正比，即今=%，A正确。若尸下移，降压变压器的原线圈匝数增大，U=U.,用户获得的电压降低，B错误。输电
15、线上的功率关系为P=P+-T，C错误。*3。用户1 1若提高为原来的1 0 倍，输送线路上的电流变为原来的正，故输电线上损失的功率为原来的同，D正确。1 2.(四川省广元一中2 0 1 9 届模拟)一台交流发电机的输出电压表达式为“=1 0 0 S n s i n(1 0()”)V,通过匝数之比为4 ：1 的理想降压变压器给若干盏“2 2 0 V 6 0 W”的灯泡供电，如图所示，输电线总电阻r=1 0C,其他电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接 入 电 路 的 灯 泡 数 量 为()A.44 B.176 C.195 D.783【答案】BP 31 3【解析】每盏灯泡的电流/=其=77 A,设有“
16、盏灯能够正常工作，则原线圈的电流/1=口/=五，原3线圈两端电压0=4 4=8 8 0 V,所以电阻r 消耗的电压Ur=U%=120 V,根据欧姆定律可得U,=石 r,联立解得”=176,B 正确。1 3.（广西玉林一中2019届模拟）图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55 Q为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V,下列表述正确的是（）甲 乙A.电流表的示数为2 AB.原、副线圈匝数比为1 ：2C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为1 0 0 H z【答案】A C1【解析】由题图乙可知，交流电的周期T=0.0 2
17、 s,频率/=5 0 H z,故 D错误；输入电压的最大值U m=2 2 0 啦V,有效值4=胃=2 2 0 V,电压表测副线圈电压有效值，%=110V,电流表示数乙=宣=2A,故 A正确；原、副线圈匝数比晟=4=7，故 B错误；交流电流表、交流电压表测交流电的有效值，故C正确。1 4.（山东省聊城一中2 019 届模拟）理想变压器原线圈。匝数4=2 0 0 匝，副线圈b匝 数 =1。0 匝，线圈。接在“=4 4 也 s i n 3 14 f V的交流电源上，“12 V 6 W”的灯泡恰好正常发光，电 阻&=1 6。，电压表V为理想电表。下列推断正确的是（）A.交变电流的频率为100 Hz啦B
18、.穿过铁芯的磁通量的最大变化率为5 Wb/sC.电压表V 的示数为22 VD.与 消耗的功率是1W【答案】BD【解析】由”=44&sin314rV 知 2时=3 1 4,得f=50H z,A 错：在副线圈中，小灯泡正常发光，知副线圈中的电流为0.5 A,进而可求出&两端的电压为8 V,故副线圈两端的电压为20 V,电压表的示数为20V,C 错；副线圈两端电压的最大值为2O V；由法拉第电磁感应定律知：后=2 6 n V,可得：仄7=5Wb/s,B 对；由和於向，可知原线圈两端的电压为40 V,电流为0.25 A,故加在与 两端的电压为44V-40 V=4 V,故片消耗的功率为1 W,D 对。1
19、 5.（广东省云浮一中2019届模拟）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比：=10：1，副线圈电路接有滑动变阻器R 和额定电压为12 V、电阻为2。的电动机M。原线圈输入的交流电压如图乙所示。闭合开关S,电动机正常工作，电流表示数为1A。下列判断正确的是（）甲 乙A.副线圈两端的电压有效值为226VB.滑动变阻器R的接入电阻为10 CC.电动机输出的机械功率为12 WD.若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小【答案】B【解析】根据题图乙可知4=2 2 0 V,根据理想变压器变压公式可得副线圈两端的电压有效值为4=年14=75x220 V=2 2 V,选项A错误；根据题述电动机正常工作，电流
20、表示数为1 A,则滑动变阻器两端电压t4=22 V 12 V=10 V,根据欧姆定律可知滑动变阻器R的接入电阻为R=10 C,选 项B正确；电动机输入的电功率P=12xl W=12 W,电动机的热功率P=12X2 W=2 W,由尸=P +P,可得电动机输出的热 热 出机械功率为尸,=10W,选项C错误；若电动机突然卡住，就相当于一个2 c的纯电阻，副线圈电流/=R+r22=0+2 A=1.8 3 A,则副线圈的电流增大，副线圈的电功率增大，根据变压器输出功率决定输入功率可知，原线圈输入功率将变大，选项D错误。1 6.（广东省河源一中2019届模拟）在如图所示的铁芯上绕有4个线圈，匝数之比为勺：
21、2 ：%：%=1：1 ：2：1,今在线圈1两端接正弦交流电源，下列判断正确的是（）iA.U=U2=2U3=U4B.U=U2=2Uy U=0c.q=%+q+aD.以上均不对【答案】B【解析】线 圈 1、2、3的电压关系遵守变压比公式，线圈4 中的磁通量始终为0,不产生感应电动势，故。4=0,B正确.1 7.（广西桂林一中2 0 1 9 届模拟）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公、2 电压分别为0、%,电 流 分 别 为 勿 输电线上的电阻为凡变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）42 幺A.I B.I,=R2 2 4C./1 1/=/D./1C/1=Z2t/2
22、【答案】D【解析】根据理想变压器的工作原理得/1 4=，2 4、3=4不是加在R两端的电压，散I点,而4 4等于R匕消耗的功率磔?与下一级变压器的输入功率之和.只有选项D正确.1 8.（山东省潍坊一中2019届模拟）如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【答案】D1【解析】由一，图象可知，交流电的周期T=0.0 2 s,故频率/=下=50 H z,选项A错误；交流
23、电的最U 大值4、=5 0 0 V,故有效值t/=俄=250V,选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根 磁=向，原线圈（输电线）上的电流减小，根据尸=彳穴，得输电线上损失的功率减小，选项D正确.1 9.（湖南师大附中等四校2019届联考）如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用勺 表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加
24、时，相当于R变小，则当用电进入高峰时（）A.电压表V 2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1 的读数减小B.电压表V 3、V 4 的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3 的读数减小C.电压表V?、V 3 的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D.线路损耗功率不变【答案】C【解析】因为输入电压和匝数比都不变，电压表VrV2 的读数均不变，用电高峰期，电阻减小，电流增大，根据电流比等于匝数比的倒数且匝数比不变知电流都增大，故A 错误；输电线上的电压损失增大，故电压表V 3、匕的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3 的读数增大，故 B错误；电压表V：、匕的读数之差与电流表A
25、：的读数的比值不变，等于输电线的电阻值，故C正确；线路上的电流变大，则线路消耗的功率变大，选项D错误.20.（江西八校20 1 9 届联考）有一种调压变压器的构造如图所示.线圈绕在一个圆环形的铁芯上，C、。之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压.图中A 为交流电流表，V为交流电压表，5、/?2为定值电阻，弓为滑动变阻器，C、。两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A.当 叫 不变，滑动触头尸顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B.当叫不变，滑动触头?逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C.当尸不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数
26、变小，电压表读数变小D.当尸不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大【答案】A【解析】当 勺 不变，尸顺时针转动时，削减小，由=募，知M N减小，则电压、电流表读数均减小，A项正确，同理知B项错误；当尸不动时，匝数”不变，输 出 电 压 不 变，滑片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，c项错误，同理知D项也错误.练真题1.（2019江苏卷）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：1 0,当输入电压增加20 V时，输出电压A.降低2 V B.增加2 VC.降低200 V D.增加200 V【答案】DUn n【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝
27、数比即行（=/，得：u广/U、,即副线圈两端2 2 1n电压与原线圈两端电压成正比，所以有：AU 当输入电压增加20V时，输出电压增大200V,2 n 11故D正确。2.（2018天津卷）教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为/、U,R消耗的1功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的5,则（）1A.R消耗的功率变为W 尸1B.电压表V的读数变为5 UC.电流表A 的读数变为2/D.通过R的交变电流频率不变【答案】B1 1【解析】发电机线圈的转速变为原来的E，由=而 知，原线圈中输入
28、电压变为原来的5,频率变为1 幺2 1 1 1 U2原来的5.根据&=,，则/变为原来的爹，即则通过R的电流变为原来的2,R消耗的功率尸2=RI A n.I 1=衣，根据=勺，原线圈上的电流也变为原来的5,即电流表A 的读数变 为 3.（20 1 8江苏卷 2）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1减小为原来的Z，输电电压应变为（）A.5 5 k V B.1 1 0 k VC.4 4 0 k V D.8 8 0 k V【答案】C【解析】输送功率？=输电线上损耗的功率P苏=/2/=（方）2r 8 瓦.1当?承小为原来的Z时，输电电压应变为原来的2倍.4.
29、（20 1 6.全国卷1 ）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻0、叫 和 穴3的阻值分别为3。、和4 C,为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为/；当S闭合时，电流表的示数为4/.该变压器原、副线圈匝数比为（）A.2 B.3C.4 D.5【答案】B【解析】设原、副线圈的匝数比为出，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为/时，副线圈电流为X；原线圈电流为4/时，副线圈电流为&/.根据变压器的输入功率等于输出功率得U/一 叫=（&“（/?2+/?3）4。/-（4/）2 4 =（4 4 7）2（联立两式代入数据解得=3.选项B正确
30、.5.（2 0 1 6全国卷1 1 1）（多选）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡。和A当输入电压。为灯泡额定电压的1 0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9：1B.原、副线圈匝数之比为1 ：9C.此时a和b的电功率之比为9：1D.此时a和6的电功率之比为1 :9【答案】A D【解析】设灯泡的额定 电 压 为 两 灯 均 能 正 常 发 光，所以原线圈输出端电压为4=9 4,副线圈两U,9乙 马 4!端电压为4=4，故4=1，根据=2=1 A正确B错误；根据公式/2 =可得/2 =0，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=u/可得两者的
31、电功率之比为1 ：9,C错误，D正确.6.（2 0 1 5全国卷I ）一理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3 ：1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为2 2 0 V的正弦交流电源上，如图所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为上则（）1IA.U=66V,k=g B.U=22V,k=gC.U=66V,k=3 D.U=22V,k=3【答案】A【解析】设原线圈中电流为/,山M自知副线圈中的电流为3/,由题意知副线圈中电阻两端的电压UU=3/R,则原线圈回路中R两 端 的 电 压 原 线 圈 两 端 的 电 压q =3 U,由闭合电路
32、中电压关系可U知U 1+U，=2 2 0 V,即3U+9=220V,U=66 V,原线圈回路中电阻消耗的功率/=/?/?,副线圈回路中电P,hR 1阻消耗的功率尸2=（3/）2凡P,=k=3/2R=3,选项A正确.7.（2015福建卷15）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T的原、副线圈匝数分别为、n2,在T的原线圈两端接入一电压“=q1 1s出cotW交流电源，若输送电功率为尸，输电线的总电阻为2不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）马”A.（7 79）4 rn Pc.4（”2）2亿）2 r【答案】Cu 5义 三u【解析】原线圈电压的有效值：5=越,根据可得=1贰，又因为是理想变压器，所以TP的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P,所以输电线上的电流/=或，输电线上损失的电功率为P=/2 2 r =4 r C zf 所以 C 正确，A、B、D 错误.