（高中物理）专题24变压器和电能输送

1、年高考物理专项冲击波讲练测系列 专题24 变压器和电能输送【重点知识解读】1. 变压器是根据电磁感应现象工作的。变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比，即=；理想变压器的输入功率等于输出功率。对于变压器，输入电压决定输出电压，输出功率决定输入功率。交变电流与工农业生产和人们生活息息相关，也是高考必考内容。高考对变压器和电能输送的考查涉及变压器、动态电路、电能输送等，难度中等。【最新模拟题专项训练】。1.七校联考如下列图的交流电路中，理想变压器输入电压为u1，输入功率为p1，输出功率为p2，各交流电表均为理想电表当滑动变阻器r的滑动头向下移动时( )a灯l变亮 b各个电表读数均变大c因为u1不变，

2、所以p1不变 dp1变大，且始终有p1= p2答案：d解析：当滑动变阻器r的滑动头向下移动时，电流表读数增大，变压器输出电流增大，电阻r两端电压增大，电压表读数减小，电灯l变暗，选项ab错误；根据变压器功率关系，p1变大，且始终有p1= p2，选项c错误d正确。3.二中测试如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，r120 ，r230，c为电容器。通过r1的正弦交流电如图乙所示，那么( )a.交流电的频率为0.02 hz v2的电功率约为6.67 w3的电流始终为零单向导电性等知识点，意在考查考生综合运用知识的能力。【解题思路】由图2可知，原线圈电压最大值为311v，有效值为220v，

3、选项a错误；由变压公式可知，副线圈输出电压为22v，根据二极管单向导电性和有效值的定义可得，电压表示数为u=11v，选项b错误；变压器输出功率为p=u2/r=24.2w，变压器输入电流即电流表示数为0.11a，选项c正确；当二极管反向电压时，电压最大，二极管两端的最大电压为副线圈输出电压最大值22v，选项d正确。 【技巧点拨】由交变电流图象可以直接得出交变电流的最大值和周期，利用相关知识可以得出有效值和频率。交变电流表和电压表示数都是交变电流的有效值。理想变压器输入功率等于输出功率，由此可以得出变压器输入电流。5二中测试随着社会经济的开展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要。某发电

4、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，假设发电厂输出电压为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，以下说法正确的选项是a输电线上损耗的功率为b输电线上损耗的功率为c假设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6.师大摸底一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如下列图，副线圈仅接入一个10 的电阻，那么()a流过电阻的最大电流是20 ab与电阻并联的电压表的示数是141 vc变压器的输入功率是

5、2.2×103wd在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是20 j柴油发电机安置区火线零线7年2月五校联盟模拟“5·12”汶川大地震发生后，常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机。该发电机说明书的局部内容如表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如下列图发电机到安置区的距离是400m，,输电线路中的火线和零线均为gbcz60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10-4。安置区家用电器的总功率为44kw，当这些额定电压为220v的家用电器都正常工作时：型号aed6500s最大输出功率60kw输出电压范围220300va输电线路中的电

6、流为20ab发电机的实际输出电压为300vc在输电线路上损失的电功率为8kwd如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，那么其输出电压最大值是300v.答案：c 解析：当这些额定电压为220v的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为i=p/u=200a，选项a错误；发电机的实际输出电压为u+ir×2×400=220v+200×2.5×10-4×2×400v=260v，选项b错误；在输电线路上损失的电功率为p损= i2r×2×400= ×2.5×10-4×2×400w=8000

7、w=8kw，选项c正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，那么其输出电压最大值是260×1.4v=364v，选项d错误。8年2月调研如下列图，某变电站用10kv的高压向10km外的小区供电，输送的电功率为200kw。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输8.答案：cd解析：由p=ui解得输电电流i=p/u=20a。输电线路上损耗的功率不超过p损=200kw×2%=4kw，由p损=i220km，所以可以选择千米电阻0.5/km以下的型号dyd100/c或型号dyd150/c，符合要求的是选项cd。9唐山摸底如下列图，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻r

8、和两个小灯泡l1、l2，最初电键s是断开的，现闭合电键s，那么a副线圈两端电压变大b灯泡l1变亮c电流表a1示数变大d电阻r中的电流变小答案：c解析：闭合电键s，副线圈两端电压不变，选项a错误；副线圈输出电流增大，电阻r中的电流变大，灯泡l1两端电压降低，灯泡l1变暗，选项bd错误； 电流表a1示数变大，选项c正确。10八校联考图10中的变压器为理想变压器，原线圈匝数与副线圈匝数之比为10 : 1，变压器的原线圈接如图11所示的正弦式交流电，电阻和电容器连接成如图10所示的电路，其中，电容器的击穿电压为8v，电压表v为理想交流电表，开关s处于断开状态，那么 b电流表a的读数为c电阻v的读数约为

9、7.07v，选项a正确；变压器输出功率为p2=u2i2=u22/(r1+r2)=(10)2÷40w=5.0w，由p1=u1i1/40=，选项b错误；电阻上消耗的功率为p2/2=2.5w，选项c正确；假设闭合开关s，r1和r3并联局部电压最大值为7v，电容器不会被击穿，选项d错误。11. 摸底用电顶峰期，电灯往往会变暗。我们可将这一现象简化为如下问题进行研究:如下列图，原线圈输入有效值恒定的交变电压，在理想变压器的副线圈上，通过等效电阻为r的输电线连接两只灯泡l1和l2。当开关s闭合时，以下说法正确的选项是1两端的电压减小答案：acd解析：当开关s闭合时，副线圈中的电流增大，加在r两端

10、的电压增大，加在l1两端的电压减小，选项acd正确b错误。解析：当r2所在处出现火警时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻r1两端电压增大，电阻r1的功率变大，电压表v2的示数变小，选项ab错误；由输入功率等于输出功率可知，当r2所在处出现火警时，电流表a的示数变大，选项c错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22v，电压表v1示数为22v，选项d正确。13. 期末如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，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r=10，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。那么以下说法中正确的有a当单

11、刀双掷开关与ab当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为c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25hzd当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大解析：当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22v，选项a错误；当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为，选项b正确；当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率仍为50hz，选项c错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压为44v，副线圈输出功率增大，原线圈的输入功率变大，选项d正确。14中学期末如图是一种理想自耦变压器示意图线圈绕在一个圆环形的铁芯上，p是可移动的滑动触头ab间接交流电压u

12、，输出端接通了两个相同的灯泡l1和l2，q为滑动变阻器的滑动触头当开关s闭合，p处于如下列图的位置时，两灯均能发光以下说法正确的选项是 url2l1qsap不动，将q向右移动，变压器的输入功率变大bp不动，将q向左移动，两灯均变暗cq不动，将p沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大dp、q都不动，断开开关s，l1将变暗.答案：c解析：p不动，将q向右移动，变压器输出电流减小，输出功率减小，变压器的输入功率变小，选项a错误；p不动，将q向左移动，变压器输出电流增大，两灯均变亮，选项b错误；q不动，将p沿逆时针方向移动，变压器的副线圈匝数增多，输出电压增大，输出功率增大，输入功率变大，选项c正确；

13、p、q都不动，断开开关s，l1将变亮，选项d错误。图2urlc123u/v0-36t/10-2s乙36甲15海淀期末如图2甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=6：1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中l为电感线圈、c为电容器、r为定值电阻。当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，那么对于交流电的频率改变之后与改变前相比，以下说法中正确的选项是 a副线圈两端的电压有效值均为216vb副线圈两端的电压有效值均为6vc灯泡变亮d灯泡变亮16唐山调研年入夏以来，中国南方、等省市局

14、部地区出现持续高温、少雨天气，引起不同程度旱情，导致大面积农作物受灾，造成群众饮水短缺等根本生活困难。目前旱情仍在持续中，电力部门全力确保灾区的用电供应。如以下列图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变，如果发电厂欲增大输出功率，那么以下说法正确的选项是 a升压变压器的输出电压增大b降压变压器的输出电压增大c输电线上损耗的功率增大d输电线上损耗的功率占总功率的比例减少【最新高考题专项检测】1·理综图甲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

15、压的瞬时值大于5000v时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的选项是a电压表的示数等于5vb电压表的示数等于vc实现点火的条件是>1000d实现点火的条件是<1000【答案】bc【解析】电压表的示数为电压有效值，等于v，选项b正确a错误。当变压器匝数比>1000，变压器副线圈电压的瞬时值大于5000v时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。选项c正确d错误。【考点定位】此题考查变压器、交变电流有效值及其相关知识。2.新课标理综如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220v，额定功率为22w；原线圈电路

16、中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。假设用u和i分别表示此时电压3. (·理综)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。假设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。那么p1和p2/ p1分别为a， br， c， dr，【答案】d【解析】当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路电压为ku，线路中电流i=p/ku，线路损耗的电功率为p1=i2r=r。假设将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路电压为nku，线路中电流i=p/nku，线路损耗的电功率为p

17、2=i2r=r。p2/ p1=，选项d正确abc错误。【考点定位】此题考查变压器、电能输送等，意在考查考生灵活应用相关知识的能力。【点评】此题考查电能的输送，考查输电功率的变化引起的其灯泡熔断器5六校年2月联考如下列图，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b=t的水平匀强磁场中，线框面积s=2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220v，60w灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10a，以下说法正确的选项是a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电压的有效值为500vc变压器原、副线

18、圈匝数之比为2511d变压器输出端最多能并联83只60瓦的灯泡6一诊如右图所示，m是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1：n2=10：1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压。变压器右侧局部为一火警系统原理图，其中r2为用半导体热敏材料制成的传感器电阻随温度升高而减小，r1为一定值电阻。以下说法正确的选项是 a当r2所在处出现火警时，电阻r1的功率变小b当r2所在处出现火警时，电压表v2的示数变大c当r2所在处出现火警时，电流表a的示数变小d电压表v1示数为22v答案d 解析：当r2所在处出现火警时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻r1两端电压增大，电阻r1的功率变大，电压表v2的示数变小，选项ab错误；由输入功率等于输出功率可知，当r2所在处出现火警时，电流表a的示数变大，选项c错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22v，电压表v1示数为22v，选项d正确。7. 皖南八校联考某理想变压器原、副线圈的匝数比为4