第2讲变压器电能的输送

1、第2讲变压器电能的输送理想变压器(考纲要求 )1.构造：如图1021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1021(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基本关系式(1)功率关系：P入P出(2)电压关系：有多个副线圈时.(3)电流关系：只有一个副线圈时.由P入P出及PUI推出有多个副线圈时，U1I1U2I2U3I3UnIn.4几种常用的变压器(1)自耦变压器调压变压器(2)互感器判断正误，正确的划“”，错误的划“×”(1)没有能量损失的变压器叫理想变压器()(2)变压器只对变化的电流起作

2、用，对恒定电流不起作用()(3)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()(4)变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率即输入功率总等于输出功率()答案(1)(2)(3)×(4)远距离输电(考纲要求 )1.输电过程(如图1022所示)图10222输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为QI2Rt.3电压损失(1)UUU；(2)UIR4功率损失(1)PPP；(2)PI2R2R5输送电流(1)I；(2)I.判断正误，正确的划“”，错误的划“×”(1)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增大()(2)增大输电导线的横截面积

3、有利于减少输电过程中的电能损失()(3)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗()(4)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小()答案(1)(2)(3)(4)×基 础 自 测1(多选)关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析由于是交变电流，交变电流的磁场不断变化，磁通量也在变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B、C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D错答案BC2(多选

4、)如图1023所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21，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()图1023AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21解析S与a接通的瞬间，副线圈有瞬间的感应电流，A错误；S与a接通稳定后，理想变压器的原线圈电流稳定不变，副线圈电压为零，B正确；S与b接通稳定后，根据U1U2n1n2，可得R两端的电压为3 V，C正确；原、副线圈的频率相同，D错误答案BC3(单选)一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏为

5、获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图1024所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()图1024A1 100,360 B1 100,180 C2 200,180 D2 200,360解析根据可得，可知n11 100.排除C、D两项再由可知n2180，故A错、B对答案B4(多选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么()A输电线路上损失的电压与输送电流成正比B输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成

6、反比D输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比解析输电线路上损失电压UIR，在R一定时，U和I成正比若U越高，I，I越小，那么U越小输电线路上损失的功率PI2R，当P一定时，I，所以P2R，即P和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故A、C正确答案AC5(2013·汕头质量测评)(单选)如图1025所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是()图1025AU1>U2 BU2U3 CI4<I2 DI1>I2解析在远距离输电的过程中，第一级为升压过程，故U1<U2，理想变压器输入功率等于输出功率，即U1I1U2I2，可得I1>I2，A错误、D正确；由部分

7、电路欧姆定律可得U3U2I2R线，B错误；由于第二级为降压过程，故U3>U4，由U3I2U4I4，可知I2<I4，C错误答案D热点一变压器基本规律的应用理想变压器的规律理想变压器没有能量损失；没有磁通量损失基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，即，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈：电流和匝数成反比，即；多个副线圈：由输入功率和输出功率相等确定电流关系，即U1I1U2I2U3I3InUn频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定，即U2U1(原制约副)功率副

8、线圈中的功率P2由用户负载决定，原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定，即P1P2(副制约原)电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定，即I1I2(副制约原)【典例1】 (2013·广东卷，16)如图1026，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221，和均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB端电压u112sin 100t (V)，下列说法正确的是()图1026A电流频率为100 Hz B.的读数为24 VC.的读数为0.5 A D变压器输入功率为6 W解析由2f100 rad/s得：f50 Hz，A错有效值U112 V，又：得：U26 V，I21 A，B、C项错由能量守

9、恒得P1P2U2I26 W，D对答案D【跟踪短训】1(2012·重庆卷，15)如图1027所示，理想变压器的原线圈接入u11 000 sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V,880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知()图1027A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W解析由电器RL正常工作，可得通过副线圈的电流为I A4 A，故C对；副线圈导线所分电压为Ur4×6 V24 V，副线圈两端电压U2220 V24 V244 V，因此原、副线圈的匝数比，故A

10、错；又P1P2U2I2244×4 W976 W，故D错；交变电压的频率f50 Hz，故B错答案C热点二理想变压器的动态分析解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法1分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定2分析该类问题的一般思维流程是：【典例2】如图1028所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为101，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，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u1220sin 100t(V)，则()图1028A当单刀双掷开关与a连接时，电压表

11、V1的示数为22 VB当t s时，电压表V0的读数为220 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小解析原线圈输入电压的有效值为220 V，由变压比及电表测得的有效值可知，当单刀双掷开关与a连接时，副线圈的输出电压U222 V，而U2UR0UV1，所以电压表V1的示数小于22 V，A错；由瞬时值表达式可知，当t s时，电压的瞬时值为110 V，而电压表示数为有效值，故电压表V0的读数为220 V，B对；单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，R接入电路的阻值增

12、大，而U2不变，故电流表读数减小，电压表V1示数增大，C对；当单刀双掷开关由a扳向b时，变压器原线圈匝数减小，所以副线圈输出电压增大，电压表V1和电流表的示数均变大，D错答案BC反思总结常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况1匝数比不变的情况(1)U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化(3)I2变化引起P2变化，由P1P2知P1发生变化2负载电阻不变的情况(1)U1不变，发生变化，U2变化(2)R不变，U2变化，I2发生变化(3)根

13、据P2和P1P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化【跟踪短训】2(2013·辽宁五校联考)如图1029所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()图1029A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos tB矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0C当P不动、R增大时，电压表读数也增大D当P向上移动、R不变时，电流表读数减小解析矩形线圈切割

14、磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流，图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大，最大值为EmNBS，则其瞬时值表达式为eNBScos t，选项A正确；矩形线圈从图示位置经过时间，刚好为周期，磁通量的变化量不为0，通过电流表的电荷量不为0，选项B错误；电压表读数为电压的有效值，矩形线圈的电阻不计，故电压表的示数为交流电压的有效值，恒定不变，选项C错误；当P向上移动、R不变时，原线圈的电压不变，副线圈的电压增大，输出功率变大，故原线圈中的电流增大，选项D错误答案A热点三远距离输电问题远距离输电问题的“三二一”1理清三个回路图102102抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系了回路1和回路2，由变

15、压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是，P1P2.(2)理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是，P3P4.3掌握一个守恒能量守恒关系式P1P损P3【典例3】 图102112013年4月20日8时2分在四川省雅安市芦山县发生7.0级地震后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机，该发电机说明书的部分内容如下表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图10211所示发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长

16、度的电阻为2.5×104，安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时().型号AED6500S输出电压范围220300 V最大输出功率60 kWA.输电线路中的电流为20 AB发电机的实际输出电压为300 VC在输电线路上损失的电功率为8 kWD如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V解析当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I200 A，A错；导线电阻为R2.5×104×400×2 0.2 ，则发电机的实际输出电压为U输UIR260 V，B错；在输电线

17、路上损失的电功率为P损I2R8 kW，C对；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是UmU输368 V，D错答案C【跟踪短训】3随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益增大，节能变得越来越重要某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是()A输电线上损耗的功率为B输电线上损耗的功率为C若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D采用更高的电压输电会降低输电的效率解析设发电厂输出功率为P，则

18、输电线上损耗的功率为PPP0，PI2R，A、B选项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上电流，故可以减小输电导线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减小，则发电厂输出的总功率减小，故可提高输电的效率，D项错误答案C4某小型水电站的电能输送示意图如图10212所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，降压变压器副线圈两端交变电压u220sin (100t) V，降压变压器的副线圈与阻值R011 的电阻组成闭合电路若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是()图10212A通过R0电流的

19、有效值是20 AB降压变压器T2原、副线圈的电压比为41C升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率解析降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V，负载电阻为11 ，所以通过R0电流的有效值是20 A，选项A正确；降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为41，选项B正确；升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上损失的电压，选项C错误；升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上损失的功率，选项D正确答案ABD物理建模11.三种特殊的变压器模型自

20、耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用如图10213所示图10213【典例1】 (2012·课标全国卷，17)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图10214所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效

21、值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为()图10214A380 V和5.3 A B380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A解析根据理想变压器电压比关系，代入数据解得副线圈两端的电压有效值U2380 V，因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即P入P出U1I1，解得I1A9.1 A，选项B正确；选项A、C、D错误答案B即学即练1如图10215甲所示，为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环形铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个理想的交流电压表(图甲中未画出

22、)，则()图10215AAB间输入的交流电的电压瞬时值表达式为u220sin(100t)VB该交流电的频率为100 HzCt1×102s时电压表的读数为零DBC间输出的电功率为零解析由乙图可读出交流电的最大值为Um220 V，周期T2×102s，100 rad/s.则交流电的电压瞬时值uUmsin t220sin(100t)V，A正确由f50 Hz，知B错因电压表测交流电电压时，读数为交流电的有效值，不能读出瞬时值，所以读数为220 V，则C错由于BC间接理想电压表，RV无穷大，则P0，D正确答案AD互感器分为电压互感器和电流互感器，比较如下：类型比较项目电压互感器电流互感

23、器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测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成小电流利用的公式I1n1I2n2【典例2】 电流互感器和电压互感器如图10216所示其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()图10216AA为电流互感器，且n1<n2，a是电流表BA为电压互感器，且n1>n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3<n4，b是电流表DB为电压互感器，且n3>n4，b是电压表解析由题图可知A为电流互感器，B为电压互感器，因此a是电流表，b是电压表在A中，有I1n1I2n2，要把大

24、电流变为小电流，有n2>n1；在B中，有，要把高电压变成低电压，则有n3>n4；综上所述可知，选项A、D正确答案AD即学即练2(2013·天津卷，4)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10217中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()图10217Aab接MN、cd接PQ，IabIcdBab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcdDab接PQ、cd接MN，IabIcd解析测电流时，需副线圈中的电流较小，由可知

25、；n2较大，n1较小，所以ab接MN，cd接PQ，IabIcd.选项B正确答案B双副线圈变压器计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个关系：(1)电压关系：(2)电流关系：n1I1n2I2n3I3(3)功率关系：P1P2P3【典例3】 如图10218所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格为“8 V,10 W”的灯泡，L3、L4是两盏规格为“6 V,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U1220 V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n11 100匝，求： 图10218(1)副线圈n2、n3的匝数(2)电流表的读数解析(1)由变压器原理可知n1n2n3U

26、1U2U3，则n2n1×1 100匝40匝n3n1×1 100匝60匝(2)由输入功率等于输出功率知I1U1P2P3P4即有I1A0.2 A.答案(1)40匝60匝(2)0.2 A即学即练3如图10219所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1n2n3为()图10219A111B321C621D221解析灯泡正常发光，可得UAUBUCUD，所以U22U3.由变压器的电压比公式，所以n22n3，同理，灯泡正常发光，功率相等，即PAPBPCPD.由PI2R，得IAIBICID，即I1I2I3.由U1I1U2I2U3I3得n1I1n2I2

27、n3I3，即n1n2n32n3n33n3，所以n1n2n3321.答案B对应高考题组1(2011·课标全国，17)如图所示，一理想变压器原，副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 A解析由变压原理可得U1110 V，即电压表示数为110 V由P入P出，灯泡正常发光可得P入U1I1P出22 W，I1 A0.2 A，故A正确

28、答案A2(2011·山东理综，20)为保护用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示以下正确的是()Au2190sin(50t)VBu2190sin(100t)VC为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移D为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移解析由题图乙知交变电流的周期T2×102s，所以100 rad/s，故u2Umsin t190sin(100t)V，A错误，B正确由得U2U1，欲使U2升高，n1应减小，P应上移，C错误，

29、D正确答案BD3(2012·山东卷，18)如图甲所示是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体以下判断正确的是()A电压表的示数等于5 VB电压表的示数等于 VC实现点火的条件是>1 000D实现点火的条件是<1 000解析由ut图象知，交流电压的最大值Um5 V，所以电压表的示数U V，故选项A错误，选项B正确；根据得，变压器副线圈电压的最大值U2m5 000 V时，有效

30、值U2 V，所以点火的条件>1 000，故选项C正确，选项D错误答案BC4(2012·福建卷，14)如图所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是()AI1和I2表示电流的瞬时值BU1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变小解析交流电表的示数为有效值，故A、B两项均错误；P向下滑动过程中，R变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变，U1、U2均不变，所以I2变大，

31、由，得I1I2变大，故C项正确、D项错误答案C5(2012·天津卷，4)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和分别为()A.， B.2R，C.， D.2R，解析根据变压器的变压规律，得k，nk，所以U1kU，U2nkU.根据PUI，知匝数比为k和nk的变压器副线圈的电流分别为I1，I2.根据PI2R，输电线路损耗的电功率分别为P1IR2R，P2IR2R，所以.选项D正确，A、B、C错误答案D6(2012&

32、#183;江苏高考)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有()A家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B家庭电路中使用的电路增多时，L2中的磁通量不变C家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起解析当家庭电路正常工作时，火线和零线中的电流大小始终相等，方向始终相反，由于采用双线绕成，当电路正常工作时，火线和零线在铁芯内部产生的磁场大小相等，方向相反，所以内部的磁通量为零，A正确

33、；当电路中的电器增多时，火线和零线中的电流都增大了，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零，即L2中的磁通量不变，B正确；当电路发生短路时，电流不经用电器，火线和零线中电流很大，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零，L2不产生感应电流，开关K不会被电磁铁吸起，C错误；当地面上的人接触火线发生触电时，电流经人体流向地面，不经过零线，所以火线和零线中的电流大小不等，在铁芯内产生的磁通量不为零，L2中产生感应电流，开关K被电磁铁吸起，D正确答案ABD7(2013·江苏卷，8)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

34、要使灯泡变亮，可以采取的方法有()A向下滑动PB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的电容解析滑片P向下滑动，副线圈匝数减小，变压器输出电压减小灯泡变暗，则A项错；增大原线圈的输入电压，输出电压增大，小灯泡变亮，B项正确；增大交流电的频率，电容器对交流电的阻碍减小，因此灯泡变亮，C项正确；减小电容器的电容，电容器对交流电的阻碍会增大，因此D项错误答案BC A对点训练练熟基础知识题组一理想变压器基本规律的应用1(2012·海南单科，4)(单选)如图10220所示，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作

35、时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()图10220A120 V,0.10 A B240 V,0.025 AC120 V,0.05 A D240 V,0.05 A解析副线圈电压U212 V，由得U1240 V，副线圈中电流I22×A1 A，由得I10.05 A.答案D2(多选)如图10221甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为31，L1、L2、L3为三只规格均为“9 V,6 W”的相同的灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示则以下说法中正确的是()图10221A电压表的示数为27VB三只灯泡均能正常发光C电流表的示数为2 AD变压器副线圈两

36、端交变电流的频率为50 Hz解析交流电表读数为有效值，故电压表示数U127 V，A错误；由，3，得知副线圈两端电压为9 V，则三只灯泡均正常发光，B正确；副线圈中电流I23IL2A，C正确；变压器不改变交流电的频率，原、副线圈频率均为50 Hz，D正确答案BCD3(2013·四川卷，2)(单选)用220 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110 V，通过负载的电流图象如图10222所示，则()图10222A变压器输入功率约为3.9 WB输出电压的最大值是110 VC变压器原、副线圈匝数比是12D负载电流的函数表达式i0.05 sin(100 t)A解析由题意知

37、：U1220 V，U2110 V，所以21，U2m110 V，选项B、C均错误由图象可知：I2m0.05 A，T0.02 s，则负载电流的表达式为i0.05 sin(100 t)A，选项D错误变压器的输入功率P1P2I2U2×110 W3.9 W，选项A正确答案A4(2013·江西盟校一联，18)(单选)如图10223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 T的水平匀强磁场中，线框面积S0.5 m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度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

38、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()图10223A在图示位置线框中产生的感应电动势最大B线框中产生电动势的有效值为250 VC变压器原、副线圈匝数之比为2522D允许变压器输出的最大功率为1 000 W解析在图示位置线框和磁感线垂直，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EmNBS250 V，其有效值EEm250 V，选项B错误；灯泡能正常发光，则电压U2220 V，由，可知变压器原、副线圈匝数之比为2522，选项C正确；熔断器允许通过的最大电流为10 A，即I110 A，P1U1I1250×10 W2 500 W

39、，因此变压器允许输出的最大功率为2 500 W，选项D错误答案C题组二理想变压器的动态分析5(单选)如图10224所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是()图10224A若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大解析若F不动，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯

40、泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A错误；B正确；若P不动，滑片F向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，电压表V1示数不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L消耗的功率减小，电压表V2的示数变小，C、D错误答案B6(多选)如图10225甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，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R10 ，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()图10225A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB当

41、单刀双掷开关与a连接，且t0.01 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大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解析原线圈输入电压的有效值为U1V220 V，当单刀双掷开关与a连接时，U2U122 V，A选项正确；当t0.01 s时，电流表示数不为零，电流表测量的是有效值，B选项错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，U2U144 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选项正确，D选项错误答案AC7(2013·江西八校联考，17)(单选)调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图10226乙所示线圈AB

42、绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么()图10226A由甲图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u36sin(100t)(V)B当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小解析由图甲可知u36sin 100t(V)，A错误M、N之间输出交流电压的频率由输入的交流电压的频率决定，B错误滑动变

43、阻器的滑动触头向下滑动时，R3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大，R2消耗的电功率P2减小，C错误，D正确答案D题组三远距离输电8(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D输电线上损耗的电功率将变为原来的解析根据输送电功率P输U输I输及P输不变可知，送电电流I输P输/U输1/U输，当U输变为原来

44、的2倍时，I输变为原来的，选项A错误；输电线上降落的电压U降I输R降I输，所以，当送电电流变为原来的时，输电线上降落的电压也变为原来的，选项B错误、C正确；输电线上损耗的电功率P损IR降I，所以输电线上损耗的电功率将变为原来的，选项D错误答案C9(多选)如图10227所示，一交流发电机经升压变压器向远处用户输电，因某种原因发电机输出电压增大，设输电线的电阻和用户负载均不变(设用户负载为纯电阻)，电流表和电压表为理想交流电表，则()图10227A电流表示数增大B电压表示数增大C输电线上消耗的电功率减小D输电线上消耗的电功率增大解析副线圈输出电压增大，输电线和用户负载为两电阻串联，电流增大，输电线

45、电阻消耗功率增大，由理想变压器电流关系得，原线圈中电流增大，ABD选项正确答案ABD10(单选)如图10228所示为重庆某中学教学区供电示意图，供电部门通过理想变压器原线圈A、B端送电，虚线框内表示教学区内各教室的照明电路已知变压器副线圈C、D两端距教学区输入端E、F距离较远，电路之间输电线电阻不能忽略，设定A、B端输入电压一定，则以下说法正确的是()图10228A如果教学区同时使用的电灯减少，A、B端输入功率仍不变BC、D端电压一定为220 VCE、F端电压一定为220 VD教学区内同时使用的电灯越多，E、F端输入电压越低解析使用的电灯减少时，输电线与照明电路的总电阻变大，副线圈两端电压U2不变，故P出变小，又P入P出，所以A、B端输入功率变小，A项错误；由于输电线电阻的分压，要保证教室内照明灯正常工作，则应有UCD>220 V；而UEF会因为使用的电灯数量不同而获得不同电压，B、C项错误；当使用的电灯越多时，输电线上损失的电压就越多，EF端输入的电压就越低，D项正确答案D11(多选)如图10229所示，某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率