《高考备考指南 物理 》课件-第2讲　变压器　电能的输送

(本栏目对应配套训练P93~94)知识巩固练习1.(多选)(2022年潮州模拟)某同学的电动自行车充电器有一输入电压为220V、输出电压为48V的变压器.由于副线圈烧坏了，该同学为修复该充电器拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上绕了5匝线圈，如图所示.将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈两端电压为2V.下列说法正确的是()A.该充电器原线圈有550匝B.该充电器原线圈有1100匝C.被烧坏的副线圈有120匝D.被烧坏的副线圈有240匝【答案】AC【解析】若该变压器的原线圈、副线圈和新绕线圈的匝数分别用n1、n2、n3表示，原线圈、副线圈和新绕线圈两端的电压分别用U1、U2和U3表示，则有U1U3=n1n3.解得该充电器原线圈匝数为n1=U1U3·n3=2202×5匝=550匝，A正确，B错误.同理可得U1U2=n1n22.(2023年广州二模)如图甲所示的黑光灯利用紫色光引诱害虫飞近高压电网罩来击杀害虫.图乙是黑光灯高压电网罩的工作电路，变压器将有效值为220V的交变电压变成高压.当高压电网罩的电压峰值达到3110V时，可击杀害虫.则变压器的匝数比n1∶n2为()A.1∶10 B.1∶20C.22∶311 D.311∶22【答案】A【解析】变压器原、副线圈的匝数比等于原、副线圈两端的电压比，原线圈电压的有效值为220V，则可知其峰值为2202V，可得变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=2202V∶3110V=1∶10，A正确.3.(多选)某水电站输电线路简化模型如图所示，R为输电线总电阻(可视为定值电阻).发电机输出电压恒定，而用电高峰期用户消耗的电功率增加.设升压变压器和降压变压器均为理想变压器.下列说法正确的是()A.电压表V1的示数增大B.电压表V2的示数减小C.电流表A1的示数增大D.电流表A2的示数减小【答案】BC【解析】变压器的原线圈电压决定副线圈电压，发电机输出电压恒定，所以电压表V1示数不变，A错误.用电高峰期用户消耗的电功率增加，升压变压器的输出功率变大，根据P=UI可知输电线上的电流增大，电流表A1的示数增大.根据U损=IR，U2'=U1-U损，U2'U2=n3n4，可知U2减小，B、C正确.4.(2022年佛山模拟)如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R的电阻，电表都是理想电表.已知每匝线圈的电阻均为R.若在线圈位置加入垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到圆形线圈的电热功率与电阻R的功率相等.下列说法正确的是()A.T2B.T4时刻两电流表示数均为C.原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1D.对某一段线圈来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大【答案】C【解析】电流表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，A、B错误.根据题意得I12×100R=I22×R，I1I2=n2综合提升练习5.(2023年潮州联考)用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，输出功率为8.8kW，原线圈的输入电压u=2202sin(100πt)V.关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是()A.20A，50HzB.202A，50HzC.20A，100HzD.202A，100Hz【答案】A【解析】由题可知原线圈输入电压的有效值为U1=22022V=220V，原线圈电流为I1=PU1=40A，副线圈输出电流的有效值为I2=n1n2I1=20A，变压器无法改变电流的频率，故f=ω2π6.(2023年茂名二模)如图所示，理想变压器原线圈串联一个定值电阻R0之后接到交流电源上，电压表V1的示数U1恒定不变，电压表V2和V3的示数分别用U2和U3表示，电流表A的示数用I表示，所有电表都可视为理想电表.当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，下列说法正确的是()A.U1和U2的比值不变B.电流表A的示数I增大C.电压表V2的示数U2减小D.电阻R0和滑动变阻器R消耗的功率的比值总是等于U1【答案】D【解析】当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，副线圈回路中电阻增大，副线圈回路中电流减小，原线圈电流减小，U2减小，则U1和U2的比值变小，A、B、C错误.因为是理想变压器，滑动变阻器R消耗的功率等于原线圈输入功率，则PR0PR=7.下图为高速列车的供电流程图.牵引变电所(视为理想变压器，原、副线圈匝数比为n1∶n2)将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得25kV工作电压，则()A.若电网的电压为220kV，则n1∶n2=1∶8B.若电网的电压为110kV，则n1∶n2=22∶5C.若高速列车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kVD.高速列车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大【答案】D【解析】若电网的电压为220kV，则n1∶n2=220kV∶27.5kV=8∶1.若电网的电压为110kV，则n1∶n2=110k