1、【 精品教育资源文库 】 练案 32 理想变压器 电能的输送 一、选择题 (本题共 8 小题， 1 4 题为单选， 5 8 题为多选 ) 1 (2018 山东省潍坊市高三上学期期末试题 )如图为远距离输电示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器， R 为输电线的等效电阻。保持交流发电机输出电压不变，若电压表示数变小，下列判断正确的是略不计，则 导学号 21993276 ( D ) A 电流表示数变小 B 降压变压器原副线圈两端的电压之比变小 C 升压变压器输出电压变小 D 输电线损失的功率变大 解析 电压表示数变小， 说明降压变压器的次级电压减小，则初级电压减小，因保持交流发电机输出电压
2、不变，则升压变压器的初级电压不变，次级电压不变，可知导线上的电压损失变大，即导线上的电流变大，输电线损失的功率变大，电流表的示数变大，选项 A错误， D 正确；降压变压器原副线圈两端的电压之比等于匝数之比，则降压变压器原副线圈两端的电压之比不变，选项 B 错误；升压变压器输出电压由匝数比和输入电压决定，则升压变压器输出电压不变，选项 C 错误；故选 D。 2 (2018 江西九江高三上学期期末 )如图甲所示，匝数 n1 n2 1 2 的理想变压器原线圈与水 平放置的间距 l 1m 的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为 B 1T 的匀强磁场中，副线圈接有电阻值 R 2 的
3、电阻，与导轨接触良好的电阻 r 1 ，质量 m 0.02kg 的导体棒在外力 F 的作用下运动，其速度随时间如图乙所示 (正弦图线 )规律变化，则 导学号 21993277 ( C ) A电压表的示数为 3V B电路中的电流方向每秒钟改变 5 次 【 精品教育资源文库 】 C电阻 R 实际消耗的功率为 2W D在 0 0.05s 的时间内克服安培力做功 0.48J 解析 由图乙可知，速度 v 随时间变化的周期为 0.2s， 2T 10rad/s ，瞬时速度 v 与 t 满足关系式： v 3 2sin10 t，导体棒切割磁感线产生的感应电动势 e Blv3 2sin10 tV，则感应电动势的有
4、效值 E Em2 3V， 设原、副线圈两端电压分别为 U1、 U2，原、副线圈中的电流分别为 I1、 I2 由闭合电路欧姆定律可得： U1 E I1r? 由欧姆定律可得： U2 I2R? 由理想变压器电压关系得： U1U2 n1n2? 由理想变压器电流关系得： I1I2 n2n1? 由 解得： I1 2A、 I2 1A，将 I1 2A 代入 式得 U1 1V，故 A 错误；交变电流每个周期电流方向改变 2 次，因为 T 0.2s，所以每秒钟有 5 个周期，故每秒钟电流的方向改变 10 次，故 B 错误；电阻 R 实际消耗的功率 P I22R，代入数据得 P 2W，故 C 正确；根据功能关系可得
5、：在 0 0.05s 内克服安培力所做功在数值上等于电路中产生的电热 Q EIIt 0.30J，故 D 错误。 3 (2018 甘肃兰州月考 )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 R0 表示，变阻器 R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R 变小，则当用电进入高峰时导学号 21993278 ( C ) A电压表 V1、 V2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 V3、 V4的读数均减小，电
6、流表 A2的读数增大，电流表 A3的读数减小 C电压表 V2、 V3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 解析 根据题意可知，电压表 V1、 V2的示数不变，当用电进入高峰时，电阻 R 减小，电流表 A3的读数增大，电流表 A2、 A1的读数都增大， R0两端电压增大，电压表 V3读数减小，【 精品教育资源文库 】 电压表 V4的读数也减小， A、 B 均错误；电压表 V2、 V3的读数之差与电流表 A2的读数的比值是 R0的阻值，不变， C 正确；线路损耗功率 P I22R0增大， D 错误。 4 (2018 湖北黄冈中学检测 )某同学在实验室中研究远 距离输电。由
7、于输电线太长，他将每 100 米导线卷成一卷，共卷成 8 卷来代替输电线路 (忽略输电线路的自感作用 )。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连，测得输电线上损失的功率为 P1。第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器 T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为 4 9，理想变压器 T2 与用电器相连，测得输电线上损失的功率为 P2 。下列说法不正确的是导学号 21993279 ( D ) A第二次学生电源输出的只能是交流电 B实验可以证明，减小输电电流能减小远距离输电的能量损失 C若输送功率 恒定为 P，则 P2 P1 16 81 D理想变压器 T2的原、副线圈匝数比为 9 4 解析 变压
8、器只能改变交变电流的电压大小，所以第二次学生电源输出的只能是交流电，选项 A 正确；根据 P I2R 线 可知，减小输电电流能减小远距离输电的能量损失，选项 B正确；第一次实验时输电线上的电流 I1 PU1，输电线上损耗的功率为 P1 I21R 线 P2U21R 线 ，第一次实验时，理想变压器 T1副线圈上的电压 U2 n2n1U1，输电 线上的电流为 I2 PU2，输电线上损耗的功率为 P2 I22R 线 P2U22R 线 ，P2P1U21U22n21n221681，选项 C 正确；因输电线路有电压损失，要使用电器正常工作，则 T2的原副线圈匝数比不等于 9 4，选项 D 错误。 5 (20
9、17 黑龙江省哈尔滨市第三中学高三第三次模拟 )电压互感器、电流互感器是将大电压、大电流降为小电压、小电流并进行测量的变压器。如图所示，两个互感器在测量某输电电路中的电压和电流，在图中圆圈内 a、 b 表示电压表或电流表，电压互感器的电压比为 1000，电流互感器的电流比为 10，电压表的示数为 38V，电流表的示数为 5A，则导学号 21993280 ( BD ) 【 精品教育资源文库 】 A线路输送电功率是 1.910 4W B线路输送电功率是 1.910 6W C a 为电流表， b 为电压表 D a 为电压表， b 为电流表 解析 电压互感器与电路是并联关系，电流互感器与 电路是串联
10、关系，故 a 中应接电压表， b 中应接电流表，电压互感器的电压比为 1000，所以电路中的电压为 3.810 4V，电流互感器的电流比为 10，故电路中的电流为 50A，所以线路输送功率为 3.810 450W 1.910 6W， BD 正确。 6 (2018 四川省泸县高三上学期第三次理综 )如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 5 1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有 “220V,440W” 的热水器和“220V,220W” 的抽油烟机，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导学 号 21993281 ( AC ) A副线圈两端电压的瞬时值为 u 220 2s
11、in(100 t)V B交流电压表的示数为 1100 2V C 1min 内变压器输出的电能为 3.9610 4J D热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的 2 倍 解析 由图乙可知，副线圈两端电压的峰值是： Um 220 2V， T 0.02s ，可得角速度为： 2T 20.02rad/s 100rad/s ，则副线圈两端电压的瞬时值表 达式： u 220 2sin100 tV，故 A 正确；由图乙知副线圈电压有效值为 220V，根据电压与匝数成正比： U1U2n1n2，代入数据可得原线圈电压即电压表示数为： U1 1100V，故 B 错误； 1min 内变压器输出的电能为 W Pt (440
12、 220)60J 3.9610 4J，故 C 正确；根据 “220V,440W” 的纯电阻和 “220V,220W” 的电动机可知，纯电阻的功率是电动机功率的 2 倍，但电动机部分转化为机械功率，一部分为热功率，故 D 错误。所以 AC 正确， BD 错误。 【 精品教育资源文库 】 7 (2018 河北省定州中学高三上学期期中试题 )如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 10 1， A、 V 均为理想电表， R 是光敏电阻 (其阻值随光强增大而减小 )、 L是理想线圈、 D 是灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是导学号 21993282 ( AD ) A交流
13、电的频率为 50Hz B电压表的示数为 22V C当光照增强时， A 的示数变小 D若用一根导线来代替线圈 L，则灯 D 变亮 解析 因交流电的周期是 0.02s，所以频率为 f 1T 10.02Hz 50Hz，故 A 正确；原线圈接入电压的最大值是 220 2V，所以原线圈接入电压的有效值是 U1 220V，根据理想变压器变压比 U1U2 n1n2，代入数据解得副线圈的电压为 U2 22V，故 B 错误；有光照增强时， R 阻值随光强增大而减小，根据 P U2R总 ，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以 A 的示数变大，故 C 正确；用导线代替线圈，对电流的阻碍减小，所以 D
14、变亮，故 D 正确。所以 AD 正确， BC 错误。 8 (2017 山东省日照市高三校际联合模拟考试 (三模 )理想变压器如图甲所示，原线圈与图乙所示的交流电源相连，已知当滑动变阻器调至如图所示位置时， R1 消耗的功率为0.2W，且 “3V,0.6W” 的灯泡正常发光，则下列说法正确的是 导学号 21993283 ( AD ) A原、副线圈的匝数之比为 2 1 B副线圈电流的频率为 25Hz C交流电源的输出功率为 2W D若滑动变阻器 R2的滑片向左滑动，灯泡将变暗 【 精品教育资源文库 】 解析 电阻 R1两端的电压： UR1 PR1 0.220 2V；交流电电压有效值： U 10 22V 10V；变压器初级输入电压： U1 U UR1 8V；变压器次级电流： I2 0.63 A 0.2A；则次级电压： U2 I2R2 UL 0.25 3V 4V，则变压器原副线圈的匝数比为： n1n2 U1U2 84 21，选项A 正确；副线圈电流频率等于输入交流电的频率： f 1T 10.02Hz 50Hz，选项 B 错误；变压器的输入电流： I1 n2n1I2 120.2A 0.1A，则交流电源的输入功率： P UI1 100.1W 1W，选项 C 错误；若滑动变阻器 R2的滑片向左滑动，则 R2电阻变大，次级电流减小，
