变压器、电能输送

1、学案正标题一、考纲要求1.理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系及电流关系，并会进行有关计算.2.能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析.3.会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压二、知识梳理1.理想变压器（1）主要构造：由原线圈、副线圈和铁芯三部分组成（2）工作原理：电磁感应的互感现象（3）基本关系式功率关系：P入P出电压关系：只有一个副线圈时，；有多个副线圈时，.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，U1I1U2I2U3I3.2.几种常用的变压器（1）自耦变压器调压变压器(2)互感器3.远距离输电（1）电路损失功率损失：设输

2、电电流为I，输电线的电阻为R，则功率损失为PI2R电压损失：UIR减小功率损失和电压损失，都要求提高输电电压，减小输电电流（2）降低损耗的两个途径一个途径是减小输电线的电阻由电阻定律R可知，在输电距离一定的情况下，为减小电阻，应当用电阻率小的金属材料制造输电线此外，还要尽可能增加导线的横截面积另一个途径是减小输电导线中的电流，由PIU可知，当输送功率一定时，提高电压可以减小输电电流三、要点精析1.理想变压器的基本特点：（1）无漏磁，故原、副线圈中的、相同（2）线圈无电阻，因此无电压降，UEn.（3）根据得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线圈，还是副线圈，该比例都成立，则有2.理想变压器的基本关

3、系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，即，与副线圈的个数无关电流关系只有一个副线圈时：有多个副线圈时：由P入P出得U1I1U2I2U3I3UnIn或I1n1I2n2I3n3Innn频率关系f1f2，变压器不改变交流电的频率3.关于理想变压器的四点说明（1）变压器不能改变直流电压（2）变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率（3）理想变压器本身不消耗能量（4）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值4.理想变压器的动态分析问题常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况（1）匝数比不变的

4、情况(如图甲所示)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不变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I2变化引起P2变化，P1P2，故P1发生变化（2）负载电阻不变的情况(如图乙所示)U1不变，发生变化，故U2变化R不变，U2变化，故I2发生变化根据P2，P2发生变化，再根据P1P2，故P1变化，P1U1I1，U1不变，故I1发生变化5.远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机升压变压器远距离输电线降压变压器用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析6.远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例

5、)（1）功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3.（2）电压、电流关系：，U2UU3，I2I3I线（3）输电电流：I线.（4）输电线上损耗的电功率：P损I线UR线2R线当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的.特别提醒：在远距离输电问题中，计算线路功率损耗时一般用P损R线，其原因是I线可以由公式P输出I线U输出求出，而P损UI线和P损则不常用，其原因是在一般情况下，U不易求出，且易将U和U输出相混而造成错误7.输电过程电压和功率的辨析（1）输电线上电压损失和输送电压不能混用，如P损UIIU线(U或U线指输电线电阻上的电压降)，P损()2R(U指输送总电压)

6、（2）输电过程的电压关系：（3）输电过程功率的关系：8.理想变压器“四个决定关系”（1）电压决定关系：输入电压U1决定输出电压U2，这是因为输出电压U2U1，当U1不变时，不论负载电阻R变化与否，U2不会改变（2）电流决定关系：输出电流I2决定输入电流I1.（3）功率决定关系：输出功率P2决定输入功率P1，也可简记为“用决定供”（4）频率关系：原、副线圈中电流的频率相同9.远距离输电问题的“一图、三个关系、一个结论”（1）“一图”：输电线路的简化电路图如图所示（2）“三个关系”电流关系：输电电流和负载的总电流相等电压关系：UUUIR线U.功率关系：PPPI2R线P.（3）“一个结论”输电电压增

7、加为原来的n倍，输电线路的功率损耗变为原来的.10.理想变压器模型模型概述理想变压器是电磁感应现象的具体应用，在忽略漏磁的基础上，利用法拉第电磁感应定律改变原线圈的电压，使电压升高或降低而达到生活中灵活应用的仪器模型种类四、典型例题1.(2015新课标I-16).理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接有电压为220V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之比为k，则AU=66V，k=1/9BU=22V，k=1/9CU=66V，k=1/3DU=22V，k=1/3【答案】A【解析】根据理

8、想变压器的原理：原、副线圈电压比等于线圈匝数比即U1:U2=n1 : n2，当副线圈电压U2 =U，得原线圈电压U1 = 3U, 理想变压器能量不损耗有P1=P2 , 即U1I1=U2I2， I2=U/R ,得到I1 = ;根据串联电路的特点有：U源=U1+I1R ，联立并将U源=220V数据代入可得：U=66V;原、副线圈回路中的电阻消耗的功率根据P = I2R ,电阻相等，可得功率之比k=1/9 ,故选项A正确。【考点】理想变压器、欧姆定律、电阻的串联、闭合电路的欧姆定律、电功率2.【2015广东-15】图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有

9、效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V。调节前后A副线圈中的电流比为1:2B副线圈输出功率比为2:1C副线圈的接入匝数比为2:1D原线圈输入功率比为1:2【答案】C【解析】通过调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，输出电压减少为原来的一半，根据欧姆定律I = U/R ，在电阻不变时，调节前后副线圈输出电流之比为I2前：I2后= U2前：U2后= 2 ：1 ，选项A错误；根据理想变压器原理U1 : U2 = n1 : n2，在原线圈电压和匝数不变的情况下，副线圈接入匝数也应该变为原来的一半，接入匝数比n2前：n2后= U2前：U2后= 2

10、 ：1 ，选项C正确；根据功率P=UI ，得到调节前后副线圈输出功率之比P2前：P2后= U2前I2前：U2后I2后= 4 ：1，选项B错误；原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，所以原线圈的输入功率之比P1前：P1后= P2前：P2后= 4 ：1，选项D错误。【考点】理想变压器3.【2015福建-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n1、n2 。在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )【答案】C【解析】原线圈电压的有效值：，根据可求：，又因为是理想变压

11、器，所以T的副线圈的电流功率等于输入功率P，所以输电线上电流，导线上损耗的电功率，所以C正确，A、B、D错误。4.【2015安徽-16】图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A。则下列说法正确的是A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿的方向滑动【答案】D【解析】电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应从c向d滑动，故D正确；电压表V1、V2示数不变，故A、B错误

12、；原副线圈中的电流和匝数成反比，即n1I1=n2I2，电流变化时，n1I1=n2I2，故，应是降压变压器，C错误。考点：考查理想变压器和电路知识。5.【2015江苏-1】一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改为110V，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为A200B400C1600D3200【答案】B【解析】根据变压器的变压规律，可求副线圈匝数为400，所以B正确。6.【2015海南-10】如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，是理想电压表；现将负载电阻的

13、阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5.0V，则A此时原线圈两端电压的最大值约为34VB此时原线圈两端电压的最大值约为24VC原线圈两端原来的电压有效值约为68VD原线圈两端原来的电压有效值约为48V【答案】AD【解析】当负载电阻的阻值减小为R=5R0时，根据串并联电路规律，R两端电压为两端电压的5倍，因为电压表测量R两端的电压，所以，故副线圈两端电压为，根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为=24V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为，A正确，B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前后电流也不变，则变化后电压，变化前，所以，根据公式可得原

14、线圈两端原来的电压有效值约为48V，D正确，C错误。7.【2015天津-6】如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则A保持Q的位置不变，将P向上滑动时，电流表读数变大B保持Q的位置不变，将P向上滑动时，电流表读数变小c保持p的位置不变，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动将Q向上滑动时，电流表读数变小【答案】BC【解析】在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定因此，当Q位置不变时，输出电压不变，此时P向上滑

15、动，负载电阻值增大，则输出电流减小，电流表的读数I变小，故A错误，B正确；P位置不变，将Q向上滑动，则输出电压变大，输出电流变大，则电流表的读数变大，故C正确，D错误；故选：BC8.(2014山东17)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是( )A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113【答案】BD【解析】变压器的输入功率P1P2I2U22.2

16、60 W132 W，选项A错误；由得，选项D正确；由得I1I22.2 A0.6 A，选项B正确；根据I得通过副线圈的电流的最大值I2mI2A，选项C错误9.(2014广东19)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是( )AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯L亮度不随P的滑动而改变，故选项A错误，选项B正确P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电

17、阻减小，负载总电阻R总减小，由I2知，通过副线圈的电流I2增大，输出功率P2U2I2增大，再由知输入电流I1也增大，故选项C错误，D正确10.(2014新课标21)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则( )AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D将二极管短路，电流表的读数加倍【答案】BD【解析】变压器的变压比，

18、其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压U1Uab，由于二极管的单向导电特性，UcdU2，选项A错误增大负载电阻的阻值R，负载的电功率减小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确c、d端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误根据变压器上的能量关系有E输入E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1T0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2TT，由以上两式得I22I1，选项D正确11.（2014浙江15)如图所示为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

19、输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2.则( )A用户端的电压为B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为rD输电线路上损失的电功率为I1U【答案】A【解析】根据变压器的工作原理、欧姆定律和电功率公式解决问题根据理想变压器的工作原理，得I1U1I2U2，所以用户端的电压U2，选项A正确；输电线上的电压降UI1rUU1，选项B错误；变压器的输入功率P1I1UrI1U1，选项C错误；输电线路上损失的功率PrI1(UU1)，选项D错误12.(2014四川1)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

20、化的图像，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输电线上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】D【解析】由ut图像可知，交流电的周期T0.02 s，故频率f50 Hz，选项A错误；交流电的电压最大值Um500 V，故有效值U250V，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，根据，原线圈(输电线)上的电流减小，根据PR得，输电线损失的功率减小，选项D正确13.【2014江苏

21、卷】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n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）ABI2CI1U1I22RDI1U1I2U2【答案】D【解析】根据变压器的变压原理，A项错误；，因为，B项错误；为电路输入的总功率，为电线上损耗的功率，C项错误，D项正确。14.【2014福建卷】图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1=n4n2=n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL2R，忽略灯丝电阻随

22、温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时（）A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的量度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压【答案】D【解析】题图中上面部分为高压远距离输电的示意图，下面为低压输电，在输送功率一定的情况下，P=UI，U越大，I越小，则，A项错误；低压供电时，输送电流较大，电线上的电压损失较多，灯泡两端获得电压较小，亮度较暗，B项错误，D项正确；根据电功率的公式可知，R1消耗的功率小于R3消耗的功率，C项错误。考点：远距离输电、变压器的构造和工作原理15.(2013四川2)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

23、输出电压是110 V，通过负载的电流图像如图所示，则( )A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i0.05sin(100t)A【答案】A【解析】由题意知：U1220 V，U2110 V，所以21，U2m110V，选项B、C均错误由图像可知：I2m0.05 A，T0.02 s，则负载电流的函数表达式为i0.05sin(100t)A，选项D错误变压器的输入功率P1P2I2U2110 W3.9 W，选项A正确16.(2013广东16)如图，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u1

24、12sin 100t (V)下列说法正确的是( )A电流频率为100 HzB的读数为24 VC的读数为0.5 AD变压器输入功率为6 W【答案】D【解析】由2f100 rad/s得：f50 Hz，A错有效值U112 V，又：得：U26 V，I21 A，选项B、C错由能量守恒得P1P2U2I26 W，D选项对17.(2015广州模拟)下图是远距离输电的示意图，下列说法正确的是 ( )Aa是升压变压器，b是降压变压器Ba是降压变压器，b是升压变压器Ca的输出电压等于b的输入电压Da的输出电压等于输电线上损失的电压【答案】A【解析】远距离输电先升压，再降压，选项A正确，B错误；由于输电线有电压损失，

25、故a的输出电压等于b的输入电压与损失的电压之和，选项C、D均错18.如图所示，半径为L1 m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好今让Oa以圆心O为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B2 T的匀强磁场中从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1n214的理想变压器原线圈两端则接在副线圈两端的理想电压表的示数为 ( )A40 VB20 VC80 VD0【答案】D【解析】由于Oa以圆心O为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D正确19.(多选)电

26、流互感器和电压互感器如右图所示，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 ( )AA为电流互感器，且n1n2，a是电流表BA为电压互感器，且n1n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3n4，b是电流表DB为电压互感器，且n3n4，b是电压表【答案】AD【解析】由图可知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，要把大电流变为小电流，有n2n1；在B中，有，要把高电压变成低电压，则有n3n4，综上可知，A、D正确20.(多选)如图所示，某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图所示电路，开关S原来闭合，且R1R2，现将

27、S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况正确的是 ( )AU增大BI增大CP1减小DP减小【答案】AD【解析】开关S由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的输出电压U2不变，则输出电流I2变小，R上的电压变小，R1上的电压变大，电阻R1上的功率P1，R1不变，U变大，则P1增大，故A正确、C错误由电流与匝数的关系可知电流表的示数I减小，B错误输出电功率P出I2U2，U2不变，I2减小，则P出减小，输入功率等于输出功率，所以D正确21.如图所示，接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电

28、线的等效电阻为R.当滑动触头P向上移动一段距离后，下列说法正确的是 ( )A等效电阻R上消耗的功率变大B三个灯泡都变亮C原线圈两端的输入电压减小D原线圈中电流表示数减小【答案】D【解析】自耦变压器的原、副线圈是同一个线圈，只是匝数不同而已由题意知原线圈是副线圈的一部分.，当P上移时，U1、n2不变，n1变大，U2变小，因负载电路结构不变，因此负载上的总电流I2应变小，R上消耗的功率变小，由串、并联电路特点知三个灯泡都变暗，A、B都错误由于原线圈的输入电压由外部电路决定，是不变的，C错误；由P入P出，U1I1U2I2知，P出减小时，I1一定减小，电流表示数减小，D项正确22.随着社会经济的发展，

29、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【答案】C【解析】设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率P损PP0，P损I2R，A、B项错误；采用更高的电压输电，可以减小输电线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电

30、压输电，输电线上损耗的功率减少，用户需求功率不变，则发电厂输电效率增大，故可提高输电的效率，D项错误23.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是101，原线圈输入交变电压u100sin 50t(V)，在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R，电容器并联在电阻R两端，电阻阻值R10 ，关于电路分析，下列说法中正确的是 ( )A电流表示数是1AB电流表示数是AC电阻R消耗的电功率为10 WD电容器的耐压值至少是10V【答案】CD【解析】由变压公式，副线圈输出电压为10 V，由于交变电流可以通过并联在电阻R两端的电容器，所以不能应用欧姆定律计算电流表示数，选项A、B错误；电阻R消耗的电功率为

31、P102/10 W10 W，选项C正确；副线圈输出电压最大值为10V，电容器的耐压值至少是10V，选项D正确24.如图所示，理想变压器的原线圈接入u11000sin 100 t(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 ( )A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【答案】C【解析】用电器RL正常工作，可得副线圈里的电流I2A4 A，C正确；副线圈两端的电压U2I2rU(46220)V244 V，原、副线圈的匝数比，A错误；导线r消耗的电功率Prr9

32、6 W，P入P出880 W96 W976 W，D错误；由原线圈u11 000sin 100t(V)可知交流电压的频率f50 Hz，B错误25.如图甲、乙所示的两个电路，当a，b两端和e，f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c，d间与g，h间的电压均为110 V，若分别在c，d与g，h两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为 ( )A220 V 220 VB220 V 110 VC110 V 110 VD220 V 0【答案】B【解析】首先要搞清楚变压器和滑动变阻器改变电压的原理，a、b与c、d间的电压比，总是与它们之间线圈的匝数成正比，与哪一个是原线圈无关，在e、f

33、两端加电压时，变阻器fg，eg两部分相当于串联，g、h两端电压就是fg所分担的电压，在g、h两端加电压时，变阻器连入电路中的电阻仍是gh部分，eg部分的电压等于0，因此，e、f间的电压应等于g、h间的电压，应选B.26.如图所示，一正弦交流电瞬时值为e220sin 100t V，通过一个理想电流表，接在一个理想变压器两端，变压器起到降压作用开关闭合前后，A、B两端的电功率相等，以下说法正确的是( )A流过r的电流方向每秒钟变化50次B变压器原线圈匝数大于副线圈匝数C开关从断开到闭合时，电流表示数变小DRr【答案】B【解析】由表达式知交流电的频率为50 Hz，所以流过r的电流方向每秒钟变化100

34、次，A错误；降压变压器原线圈匝数大于副线圈匝数，B正确；开关从断开到闭合时，副线圈电阻减小，电压不变，所以副线圈电流增大，则原线圈电流即电流表示数变大，C错误；由已知条件无法判断R的大小，D错误27.远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，认为升压变压器和降压变压器都是理想的，输电线具有一定电阻，下列判断错误的是( )A升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压B升压变压器的输出功率总是大于降压变压器的输入功率C随着用户用电功率增加，升压变压器原线圈中的电流变小D随着用户用电功率增加，降压变压器原线圈两端的电压变小【答案】C【解析】根据远距离输电知识知，输电线上总要损失部

35、分电压U，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，A正确输电线上有功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，B正确用户用电功率增加，那么电路中的电流变大，输电线上损失的电压U也会变大，输送电压一定时，那么降压变压器原线圈两端的电压就会变小，所以C错误，D正确故选C.28.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的有效值为I1，

36、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( )A380 V和5.3 AB380 V和9.1 AC240 V和5.3 AD240 V和9.1 A【答案】B【解析】由题图并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29.如图所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsint，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( )AI

37、1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【答案】C【解析】电路中交流电表的示数为有效值，故A、B项均错误；P向下滑动过程中，R变小，由于交流电源的输出电压和原、副线圈匝数不变，U1、U2均不变，所以I2变大，由，得I1I2变大，故C项正确，D项错误30.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( )Aab接MN、cd接PQ，IabIc

38、dBab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcdDab接PQ、cd接MN，IabIcd【答案】B【解析】高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，即副线圈中的电流较小，由可知：n2较大，n1较小，所以ab接MN，cd接PQ，IabIcd.选项B正确31.如图所示，接在理想变压器回路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( )A111B321C621D221【答案】B【解析】灯泡都正常发光，可得UAUBUCUD，所以U22U3.由理想变压器的电压关系得，可得n22n3.同理，灯泡都正常发光，功率相等，即PAPBPCPD，由PI2R

39、得IAIBICID，即I1I2I3由功率关系U1I1U2I2U3I3，可得n1I1n2I2n3I3即n1n2n32n3n33n3.所以n1n2n3321.32.如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R011 ，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑片P使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )A电压表的示数为220 VB原、副线圈的匝数比为101C电流表的示数等于通过电阻R0的电流D原线圈AB端输入电压的变化规律为u311sin t V【答案】A【解析】由题图乙知电压的有效值即电压表的示数为220 V，A正确；电容器的耐压

40、值为交流最大值，有效值为V11V，所以原、副线圈的匝数比为101，B错误；电容器通交流电，所以电流表的示数大于通过电阻R0的电流，C错误；由题图乙知交流电的周期为0.02 s所以角速度为100 rad/s，原线圈AB端输入电压的变化规律为u311sin 100tV，D错误33.如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1n2n4n3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是( )A用户的总电阻增大B用户的电压U4增加CU1U2U4U3D用户消耗的功率等于发电机的输出功率【答案】C【解析】当用户消耗的功率增大时，用电器增多，总电阻减小，故A错误；当用电

41、器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，则U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小，故B错误；因为原、副线圈的电压比等于匝数之比，则，因为n1n2n4n3，所以U1U2U4U3，故C正确；用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，故D错误34.某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW，现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是( )A输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若

42、改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为P，U为输电电压，r为输电线的电阻【答案】B【解析】输电线上输送的电流I6 000 A，A错；输电线上损失的电压为UIr6 0002.5 V1.5104 V15 kV，B对；若改用5 kV的电压输电，则输电线上输送的电流I6105 A，输电线上损失的功率PI2r(6105)22.5 W9108 kW，表明电能将在线路上损耗完，则输电线上损失的功率为3106kW，C错；D项中输电线上损失的功率P，U应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D错35.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

43、路上损失的电压与输送电流成正比B输送电压越高，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反比D输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比【答案】AC【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P()2r，即P和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故A、C正确36.图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为41，电压表和电流表均为理想电表若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中RT为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R1为定值电阻下列说法中正确的是( )A交流

44、电压u的表达式为u36sin 50t VBt0.01 s时，发电机线圈中穿过的磁通量最大CRT温度升高时，变压器的输入功率变小DRT温度升高时，电压表的示数不变，电流表的示数变大【答案】BD【解析】原线圈接的是题图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压为36V，周期为0.02 s，故角速度是100 rad/s，u36sin 100t V，故A错误t0.01 s时，感应电动势为0，线圈处于中性面位置，发电机线圈中穿过的磁通量最大，B正确RT温度升高时，副线圈中的总电阻减小，由于原、副线圈两端的电压均不变，故电压表示数不变，电流表的示数变大，故输出功率变大，理想变压器的输入、输出功率相等，故输入功率变

45、大，C错误，D正确37.如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1n2101，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机，电动机线圈电阻r2 .接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，则( )A电阻R两端的电压是10 VB通过风扇电动机的电流是6 AC通过灯泡的交流电频率是100 HzD风扇突然卡住的瞬间，灯泡变暗【答案】AD【解析】据题图乙可知原线圈电压的有效值为220 V，周期为0.02 s，故其频率为50 Hz.由于理想变压器原、副线圈的电压跟匝数成正比，故副线圈两端的电压为22 V，

46、又额定电压为12 V的灯泡正常发光，故电阻R两端的电压是10 V，A正确风扇电动机不是纯电阻用电器，故风扇电动机线圈两端的电压小于12 V，通过风扇电动机的电流小于6 A，B错误变压器不改变交流电的频率，故通过灯泡的交流电频率是50 Hz，C错误风扇突然卡住的瞬间，风扇电动机线圈两端的电压增大，通过风扇的电流增大，则副线圈干路电流增大，R两端的电压增大，由于原、副线圈匝数不变，故副线圈两端的电压不变，加在灯泡两端的电压减小，灯泡变暗，D正确38.某发电机说明书的部分内容如表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图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

47、为某型号单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5104 .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( )型号最大输出功率60 kW输出电压范围220300 VA输电线路中的电流为200 AB发电机实际输出电压是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，则输出电压最大值是300 V【答案】AC【解析】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I200 A，A正确发电机的实际输出电压为U发UIr260 V，B错误在输电线路上损失的电功率P损I2r8 kW，C正确如果该柴油发电机发的电是正

48、弦式交变电流，则其输出电压最大值是260V367.7 V，D错误39.如图所示为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是 ( )A这是一个升压变压器B原线圈的匝数比副线圈的匝数多C当原线圈输入交流电压220 V时，副线圈输出直流电压12 VD当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小【答案】B【解析】根据铭牌上所提供的信息可知：变压器的输入电压为220 V，输出电压为12 V，该变压器为降压变压器，故选项A错误，选项B正确；变压器的工作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压，选项C错误；由理想变压器的输出功率等于输入功率

49、，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D错误40. (2015郑州质量检测)(多选)如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1n2401，在副线圈两端接有“6 V 40 W”的电灯泡若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是 ( )A在原、副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同B通过原、副线圈的交变电流的频率相同C变压器输入电压的最大值为240 VD变压器的输入功率为40 W【答案】ABD【解析】由变压器基本原理可知，理想变压器原、副线圈中通过每匝线圈的磁通量都相等，通过原、副线圈的交变电流的频率相同，所以选项A、B正确；因为灯泡正常发光，所以变压器输出电压的有效值为6 V，由电压关系可知，原线圈输入电压的有效值为240 V，不是最大值，所以选项C错误；理想变压器的输入功率与输出功率相等，所以变压器的输入功率为40 W，选项D正确