新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升講義A變壓器、遠(yuǎn)距離輸電 基礎(chǔ)版（含解析）

變壓器遠(yuǎn)距離輸電考點(diǎn)一理想變壓器的原理及應(yīng)用1.構(gòu)造和原理(1)構(gòu)造：如圖1所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的.圖1(2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象.2.基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入＝P出.(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1).(4)頻率關(guān)系：f出＝f入.技巧點(diǎn)撥1.理想變壓器的制約關(guān)系電壓原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2，U2＝eq\f(n2,n1)U1功率副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入，P入＝P出電流副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1，I1＝eq\f(n2,n1)I22.含有多個(gè)副線圈的變壓器計(jì)算具有兩個(gè)或兩個(gè)以上副線圈的變壓器問(wèn)題時(shí)，需注意三個(gè)關(guān)系：電壓關(guān)系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝……＝eq\f(Un,nn)功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋P4＋……＋Pn電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋……＋nnIn例題精練1.如圖2所示，一理想變壓器原線圈輸入正弦式交流電，交流電的頻率為50Hz，電壓表示數(shù)為11000V，燈泡L1與L2的電阻相等，原線圈與副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝50∶1，電壓表和電流表均為理想交流電表，則()圖2A.原線圈輸入的交流電壓的表達(dá)式為u＝11000sin50πt(V)B.開(kāi)關(guān)K未閉合時(shí)，燈泡L1兩端的電壓為220VC.開(kāi)關(guān)K閉合后電流表的示數(shù)為通過(guò)燈泡L1中電流的eq\f(1,2)D.開(kāi)關(guān)K閉合后，原線圈輸入功率增大為原來(lái)的eq\r(2)倍答案B解析原線圈的電壓最大值Um＝11000eq\r(2)V，角速度ω＝2πf＝100πrad/s，所以原線圈輸入的交流電壓的表達(dá)式為u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)，故A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)K未閉合時(shí)，燈泡L1兩端的電壓即為副線圈電壓，eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(50,1)，則開(kāi)關(guān)K未閉合時(shí)，燈泡L1兩端的電壓U2＝220V，故B正確；開(kāi)關(guān)K閉合后，L1與L2并聯(lián)，且電阻相等，所以電流表的示數(shù)與通過(guò)燈泡L1中電流相等，故C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)K閉合后，副線圈功率增大為原來(lái)的2倍，則原線圈輸入功率增大為原來(lái)的2倍，故D錯(cuò)誤.2.(多選)如圖3所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是()圖3A.原、副線圈匝數(shù)比為9∶1B.原、副線圈匝數(shù)比為1∶9C.此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1D.此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9答案AD解析設(shè)燈泡的額定電壓為U0，兩燈泡均能正常發(fā)光，所以原線圈兩端電壓為U1＝9U0，副線圈兩端電壓為U2＝U0，故eq\f(U1,U2)＝eq\f(9,1)，eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(9,1)，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可得，eq\f(I1,I2)＝eq\f(1,9)，由于小燈泡兩端的電壓相等，所以根據(jù)公式P＝UI可得，燈泡a和b的電功率之比為1∶9，C錯(cuò)誤，D正確.考點(diǎn)二理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析1.匝數(shù)比不變的情況(1)U1不變，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變.(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化.(3)I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變化.2.負(fù)載電阻不變的情況(1)U1不變，eq\f(n1,n2)發(fā)生變化時(shí)，U2變化.(2)R不變，U2變化時(shí)，I2發(fā)生變化.(3)根據(jù)P2＝eq\f(U22,R)，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1＝P2，故P1變化，P1＝U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化.例題精練3.如圖4所示為一自耦變壓器的電路圖，其特點(diǎn)是鐵芯上只繞有一個(gè)線圈.把整個(gè)線圈作為副線圈，而取線圈的一部分作為原線圈.原線圈接在電壓為U的正弦交流電源上，電流表、均為理想交流電表.當(dāng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()圖4A.A1讀數(shù)變小，A2讀數(shù)變小B.A1讀數(shù)變大，A2讀數(shù)變小C.R兩端電壓變大，變壓器輸入功率變小D.R兩端電壓變大，變壓器輸入功率變大答案A如圖5所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表.下列說(shuō)法正確的是()圖5A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大答案B解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，接入電路的阻值變大，變壓器副線圈兩端電壓不變，副線圈中的電流減小，則R1消耗的功率及其兩端電壓均變小，故電壓表的示數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈中的電流減小，則原線圈中的電流也減小，電流表A1示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若閉合開(kāi)關(guān)S，副線圈電路中總電阻減小，副線圈中的電流變大，R1兩端電壓變大，R2兩端電壓減小，電流表A2示數(shù)減??；原線圈中的電流也變大，電流表A1示數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.考點(diǎn)三遠(yuǎn)距離輸電如圖6所示，若發(fā)電站輸出電功率為P，輸電電壓為U，用戶得到的電功率為P′，用戶的電壓為U′，輸電電流為I，輸電線總電阻為R.圖61.輸電電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(P′,U′)＝eq\f(U－U′,R).2.電壓損失(1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝IR.3.功率損失(1)ΔP＝P－P′；(2)ΔP＝I2R＝(eq\f(P,U))2R4.減少輸電線上電能損失的方法(1)減小輸電線的電阻R.由R＝ρeq\f(l,S)知，可加大導(dǎo)線的橫截面積、采用電阻率小的材料做導(dǎo)線.(2)減小輸電線中的電流.在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P＝UI，要減小電流，必須提高輸電電壓.技巧點(diǎn)撥1.理清輸電電路圖的三個(gè)回路(如圖7)圖7(1)在電源回路中，P發(fā)電機(jī)＝U1I1＝P1.(2)在輸送回路中，I2＝I線＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R線，ΔP＝I22R線.(3)在用戶回路中，P4＝U4I4＝P用戶.2.抓住兩組關(guān)聯(lián)式(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著電源回路和輸送回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著輸送回路和用戶回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.3.掌握一個(gè)守恒觀念功率關(guān)系：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔU·I線＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線).例題精練5.(多選)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低.我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù).假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為ΔP，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU.在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電.輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU′.不考慮其他因素的影響，則()A.ΔP′＝eq\f(1,4)ΔP B.ΔP′＝eq\f(1,2)ΔPC.ΔU′＝eq\f(1,4)ΔU D.ΔU′＝eq\f(1,2)ΔU答案AD解析由輸電電流I＝eq\f(P,U)知，輸送的電功率不變，輸電電壓加倍，輸電電流變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，損耗的電功率ΔP＝I2r，故輸電電壓加倍，損耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，即ΔP′＝eq\f(1,4)ΔP；輸電線上損失電壓為ΔU＝Ir，即輸電電壓加倍，損失電壓變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，即ΔU′＝eq\f(1,2)ΔU.故A、D正確.6.(多選)如圖8為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電廠輸出電壓U1＝104V，輸出功率P1＝109W，兩個(gè)理想變壓器的匝數(shù)比分別為n1∶n2＝1∶100、n3∶n4＝100∶1，輸電線總電阻r＝50Ω.則()圖8A.U4＝U1B.I4＝I1C.通過(guò)電阻r的電流I2＝2×104AD.電阻r損耗的電功率為5×107W答案BD解析I1＝eq\f(P1,U1)＝105A，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可得，I2＝eq\f(n1,n2)I1＝eq\f(1,100)×105A＝103A，則通過(guò)電阻r的電流為103A，故C錯(cuò)誤；電阻r兩端的電壓為Ur＝I2r＝103×50V＝5×104V，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得，U2＝eq\f(n2,n1)U1＝100×104V＝106V，則U3＝U2－Ur＝106V－5×104V＝9.5×105V，根據(jù)eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)可得，U4＝eq\f(n4,n3)U3＝eq\f(1,100)×9.5×105V＝9.5×103V，則U4≠U1，故A錯(cuò)誤；由于I2＝I3，根據(jù)eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)可得，I4＝eq\f(n3,n4)I3＝eq\f(100,1)×103A＝105A，則I4＝I1，故B正確；電阻r損耗的電功率Pr＝I22r＝(103)2×50W＝5×107W，故D正確.綜合練習(xí)一．選擇題（共19小題）1．（廣東模擬）如圖，理想變壓器副線圈匝數(shù)為2000匝，原線圈接有一電流表A，示數(shù)為2A。副線圈接有一個(gè)阻值為RL＝200Ω的燈泡，繞過(guò)鐵芯的單匝線圈接有一理想電壓表V，示數(shù)為0.10V。則原線圈的匝數(shù)為（）A．1000 B．500 C．4000 D．1500【分析】根據(jù)變壓器原理求副線圈兩端電壓，根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率列方程求解原線圈兩端電壓，再根據(jù)變壓器原理得到原線圈的匝數(shù)。【解答】解：設(shè)理想變壓器副線圈兩端電壓為U2，根據(jù)變壓器原理可得：U2UV原線圈的電流為：I1＝2A設(shè)原線圈兩端電壓為U1，根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率可得：U1I1=即：U1×2=解得：U1＝100V根據(jù)變壓器原理可得：n解得副線圈得匝數(shù)為n1＝1000匝，故A正確、BCD錯(cuò)誤。故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了變壓器的知識(shí)；解答本題的關(guān)鍵是知道變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，在只有一個(gè)副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比；知道理想變壓器的輸出功率決定輸入功率且相等。2．（朝陽(yáng)區(qū)期末）如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n1：n2，原線圈接正弦交流電源，電壓保持不變，副線圈接有電阻R和兩個(gè)小燈泡，開(kāi)關(guān)S保持閉合狀態(tài)。電流表和電壓表均可視為理想電表。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，下列選項(xiàng)正確的是（）A．電流表A2的示數(shù)增大 B．電壓表V2的示數(shù)增大 C．電壓表V1、V2的示數(shù)之比為n1：n2 D．電流表A1、A2的示數(shù)之比為n1：n2【分析】輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，根據(jù)理想變壓器的原理結(jié)合電路動(dòng)態(tài)分析的方法分析即可?！窘獯稹拷猓篈B、開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，V1示數(shù)和匝數(shù)比不變，則副線圈的兩端電壓不變，副線圈回路的總電阻增大，副線圈的電流減小，電流表A2的示數(shù)減小，電阻R的電壓減小，電壓表V2的示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤，B正確；C、電壓表V1的示數(shù)等于原線圈兩端電壓，電壓表V2的示數(shù)不等于副線圈兩端電壓，二者之比不等于n1：n2，故C錯(cuò)誤D、原副線圈的電流與匝數(shù)成反比，所以電流表A1、A2的示數(shù)之比為n2：n1，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】處理變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題的關(guān)鍵在于分清變量和不變量，弄清楚“誰(shuí)決定誰(shuí)”的制約關(guān)系。3．（江蘇一模）某同學(xué)用可拆變壓器探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)中下列說(shuō)法正確的是（）A．原線圈可直接接入220V交流電路 B．為確保安全，原線圈匝數(shù)應(yīng)多于副線圈匝數(shù) C．用交流電壓表測(cè)副線圈兩端電壓時(shí)，副線圈應(yīng)空載 D．用交流電壓表測(cè)副線圈兩端電壓時(shí)，副線圈接小燈泡【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，掌握實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的基本方法?！窘獯稹拷猓篈、由于可拆變壓器探究變壓器原、副線圈中的線圈導(dǎo)線橫截面積較小，為了保證安全，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用電壓較小的交流電，不能直接接入220V交流電路，故A錯(cuò)誤；B、如果測(cè)量升高變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)，故B錯(cuò)誤；CD、因線圈中導(dǎo)線有電阻，所以用交流電壓表測(cè)副線圈兩端電壓時(shí)，副線圈應(yīng)空載，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)，明確采用控制變量法探究理想變壓器原副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比的實(shí)驗(yàn)原理才能準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)。4．（衢州期末）如圖是“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)示意圖，a線圈接交流電源，b線圈接交流電壓表，不計(jì)兩線圈的內(nèi)阻，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中（）A．只增加b線圈的匝數(shù)，電壓表的示數(shù)一定增大 B．只增加a線圈的匝數(shù)，電壓表的示數(shù)一定增大 C．同時(shí)增加a、b兩線圈的匝數(shù)，電壓表的示數(shù)一定增大 D．只改變a線圈兩端的電壓，電壓表的示數(shù)不變【分析】根據(jù)電壓與匝數(shù)的關(guān)系：根據(jù)Ua【解答】解：A、根據(jù)UaUb=naB、根據(jù)UaUb=naC、根據(jù)UaUb=naD、根據(jù)UaUb=na故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的特點(diǎn)，電壓與線圈匝數(shù)成正比，這是高考中的熱點(diǎn)。5．（玄武區(qū)校級(jí)期末）如圖所示電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝2：1，原線圈所接交變電壓表達(dá)式為U＝252sin100πt（V），C為電容器，L為自感線圈，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)。則（）A．交流電壓表示數(shù)為12.52V B．只增加交變電流的頻率，燈泡變暗 C．只增加交變電流的頻率，電壓表讀數(shù)變大 D．閉合開(kāi)關(guān)S，待穩(wěn)定后燈泡的亮度不變【分析】根據(jù)瞬時(shí)值的表達(dá)式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，電感線圈對(duì)交流電有阻礙作用，并且交流電的頻率越大，電感的阻礙作用就越大，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論。【解答】解：A、由題可知，原線圈的電壓為有效值為25V，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系可知，開(kāi)關(guān)閉合前，交流電壓表示數(shù)，即副線圈兩側(cè)的電壓為：U2=nB、交流電的頻率越大，電感線圈對(duì)交流電有阻礙作用就越大，所以電路的電流會(huì)減小，燈泡L的亮度要變暗，故B正確；C、交流電的頻率對(duì)變壓器的變壓關(guān)系沒(méi)有影響，故C錯(cuò)誤。D、開(kāi)關(guān)閉合后燈泡與電容器并聯(lián)，電路中的電流值增大，線圈對(duì)電路中電流的阻礙作用增大，則線圈上分擔(dān)的電壓增大，所以燈泡比閉合前暗，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題，并且要知道電感在電路中的作用。6．（山東月考）如圖，某理想變壓器有一個(gè)原線圈和兩個(gè)副線圈，原線圈接在輸出電壓有效值不變的正弦交流電源上，燈泡L1連接在一個(gè)副線圈上，燈泡L2與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)后接在另一個(gè)副線圈上，兩燈泡都發(fā)光。A為理想交流電表，不計(jì)連接導(dǎo)線的電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)（）A．電流表A的示數(shù)變大 B．燈泡L1變亮 C．燈泡L2變亮 D．燈泡L2亮度不變【分析】根據(jù)U1當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)歐姆定律、功率公式以及P入＝P出可電流表示數(shù)變化?！窘獯稹拷猓篈、由于變壓器原線圈的電壓不變，各線圈的匝數(shù)不變，根據(jù)U1U2=n1n2，可知兩個(gè)副線圈的電壓均不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)I=UR，可知通過(guò)變阻器的電流變小，這個(gè)副線圈中的電流變小，根據(jù)P出＝U2I2，輸出功率變小，根據(jù)PBCD、據(jù)上分析：電壓不變，根據(jù)P=U2R，所以燈泡L1故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】在本題中，由于副線圈有兩個(gè)線圈，電流與匝數(shù)成反比的結(jié)論不再成立，所以在計(jì)算電流的時(shí)候不能再用，但是電壓與匝數(shù)成正比的結(jié)論仍然是成立的．7．（鐵東區(qū)校級(jí)模擬）無(wú)線充電是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，無(wú)線充電技術(shù)與變壓器相類似，通過(guò)分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。如圖所示，充電基座接上220V、50Hz家用交變電流，受電線圈接上一個(gè)理想二極管（向電阻可看作零，反向電阻可看作無(wú)窮大）給手機(jī)電池充電。已知手機(jī)電池的充電電壓為5V，假設(shè)在充電過(guò)程中基座線圈激發(fā)的磁感線全部穿過(guò)受電線圈而無(wú)能量損失，下列說(shuō)法正確的是（）A．受電線圈之所以能夠給手機(jī)電池充電是因?yàn)槭茈娋€圈發(fā)生了自感現(xiàn)象 B．220V、50Hz家庭用交流電的電流方向每秒變化50次 C．受電線圈兩端的輸出電壓的電壓峰值為10V D．基座線圈和受電線圈的匝數(shù)比為44：1【分析】根據(jù)變壓器的原理進(jìn)行分析，用有效值的定義進(jìn)行計(jì)算，用變壓器的變壓規(guī)律計(jì)算兩線圈的匝數(shù)之比。【解答】解：A、受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流是因?yàn)榛ジ鞋F(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、正弦交流電一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，則家用交流電每秒有50個(gè)周期，所以電流每秒變化100次，故B錯(cuò)誤；C、設(shè)受電線圈電壓的峰值為Um，由于其后有一二極使反向電壓不能通過(guò)，所以根據(jù)有效值的定義有：(Um2)2D、受電線圈電壓的有效值為U2=由變壓器的規(guī)律：n1n2故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題把物理學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用實(shí)例綜合在這個(gè)題目中，巧妙地把變壓器原理、變壓規(guī)律、交流電頻率的意義、有效值的計(jì)算等用一個(gè)生活用品包裝起來(lái)，貼近生活，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。8．（乃東區(qū)校級(jí)一模）如圖1所示，B為理想變壓器，接在原線圈上的交流電壓U保持不變，R為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表．開(kāi)關(guān)閉合前燈泡L1上的電壓如圖2，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表A1的示數(shù)變大 B．電流表A2的示數(shù)變小 C．電壓表V的示數(shù)大于220V D．燈泡L1的電壓有效值小于220V【分析】輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可．【解答】解：A、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，而變壓器的匝數(shù)比不變，所以原線圈中的電流增大，故A正確；B、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，副線圈總電流變大，故B錯(cuò)誤；C、開(kāi)關(guān)閉合前燈泡L1上的電壓如圖2，說(shuō)明電壓表V的示數(shù)等于220V，當(dāng)S接通后，電壓不變，所以電壓表V的示數(shù)還等于220V，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問(wèn)題徹底理解．9．（西湖區(qū)校級(jí)模擬）小姚同學(xué)做了“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需要測(cè)量電壓、則在如圖所示的器材中，應(yīng)（）A．選甲圖中的器材 B．選乙圖中的器材 C．都可以選 D．都不能選【分析】依據(jù)圖中兩電表的結(jié)構(gòu)，確定各自的作用，即可求解；【解答】解：由圖可知，甲圖中多用電表，而乙圖是直流電壓表，需要測(cè)量交流電壓，因此選用甲圖，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查多用電表的作用，明確變壓器只能改變交流電，故輸出電壓為交流電壓。10．（衢州月考）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。原線圈和副線圈中接入的（）A．原線圈中接入220V交流電 B．原線圈中接入學(xué)生電源12V以下交流輸出 C．副線圈接直流電流表 D．副線圈接交流電壓表【分析】副線圈上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是通過(guò)兩個(gè)線圈間的互感現(xiàn)象產(chǎn)生的，所以原線圈上的電流應(yīng)該是變化的，應(yīng)為交流電流，電壓為交流電壓。副線圈上的感應(yīng)電流（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）也應(yīng)該是交流?！窘獯稹拷猓鹤儔浩鞯墓ぷ髟硎腔ジ鞋F(xiàn)象，因此原線圈要接交流電，為安全起見(jiàn)原線圈接的36V以下的低壓交流電，輸出電壓是交流電壓，故副線圈接交流電壓表，不能接直流電壓表，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確變壓器的工作原理，同時(shí)要結(jié)合變壓器的變壓比公式列式分析，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。11．（連云港月考）如圖所示，甲為某高壓輸電鐵塔的五根電線，乙為其中一根電線的截面，下列說(shuō)法正確的是（）A．鐵塔上的五根電線都是用來(lái)輸電的 B．夏天電線上的拉力要比冬天大一些 C．每根電線由多股細(xì)導(dǎo)線組成，是為了增加導(dǎo)線的電阻 D．在輸送功率一定時(shí)，輸電線上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比【分析】此題較易，只有D選項(xiàng)需要用到遠(yuǎn)距離輸電的知識(shí)，其余選項(xiàng)根據(jù)生活常識(shí)可解?！窘獯稹拷猓篈、高壓輸電線最上面的一根線是用來(lái)避雷的，并不是輸電的，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)熱漲冷縮，冬天上電線的拉力應(yīng)該更大，故B錯(cuò)誤；C、考慮經(jīng)濟(jì)成本，制作較粗的導(dǎo)線，技術(shù)上難度更大，所以采用多股細(xì)導(dǎo)線，使整體的電線更粗，根據(jù)電阻定律R=ρlD、根據(jù)P＝UI，U越大，I越小，I與U成反比，損失功率△P＝I2R，所以損失的功率跟輸送電壓的平方成反比，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】通過(guò)此題我們要熟悉電阻定律R=ρls，以及遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，導(dǎo)線上損失損失的功率△P＝I12．（潞州區(qū)校級(jí)月考）下列關(guān)于交變電流、變壓器和遠(yuǎn)距離輸電的說(shuō)法中不正確的是（）A．理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓和原副線圈匝數(shù)比決定 B．交變電流的最大值是有效值的2倍 C．降低輸電損耗有兩個(gè)途徑：減小輸電線的電阻和減小輸電電流 D．一般交流電設(shè)備上標(biāo)的額定電壓指有效值【分析】根據(jù)變壓器的特點(diǎn)：電壓比等于匝數(shù)比，電流之比等于匝數(shù)反比，輸入功率等于輸出功率去分析?！窘獯稹拷猓篈、理想變壓器的輸出電壓根據(jù)U1B、對(duì)于正弦式交變電流最大值是有效值的2倍，但對(duì)于一般交變電流最大值與有效值并非2倍關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)△P＝I2R=(PD、交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交流電的有效值，故D正確；本題選不正確的故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于交變電流有效值的理解，要注意并非所有的交變電流的峰值都是有效值的2倍。13．（湖南學(xué)業(yè)考試）隨著我國(guó)遠(yuǎn)距離高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，我國(guó)正在研究比330KV還要高得多的電壓進(jìn)行輸電，采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是（）A．可加快輸電的速度 B．使我們的家庭生活用電獲得高壓 C．可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)交變電流的頻率 D．有利于減少輸電線上的能量損失【分析】輸送的功率一定，根據(jù)P＝UI和△P＝I2R可知高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)。【解答】解：輸送的功率一定，根據(jù)P＝UI，知輸電電壓越高，輸電電流越小，根據(jù)△P＝I2R，知輸電線上損耗的能量就小。故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握輸送功率與輸電電壓和輸電電流的關(guān)系，以及知道△P＝I2R。14．（武平縣校級(jí)月考）遠(yuǎn)距離輸電線路如圖所示。在輸送的電功率一定的情況下，采用高壓U1輸電時(shí)，線路損耗的電功率為P1；采用高壓U2輸電時(shí)，線路損耗的電功率為P2。若P1＝4P2，下列關(guān)系式正確的是（）A．2U1＝U2 B．U1＝2U2 C．4U1＝U2 D．U1＝4U2【分析】輸電線的電阻不變，線路的損耗功率P損＝I2R線變?yōu)樵瓉?lái)的14【解答】解：因P1＝4P2且△P＝I2R線，得：I2=在輸送的電功率P一定的情況下，由P＝UI得：P＝U1I1＝U2I2將I2=I12代入得：U1故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要分清損失功率，輸送功率的不同，并會(huì)用不同的方法表示，把握住題目告訴的條件，認(rèn)真分析即可。15．（閬中市校級(jí)模擬）隨著社會(huì)發(fā)展，人類對(duì)能源的需求日益增加，節(jié)能變得愈加重要．甲、乙兩地采用電壓U進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸電線上損耗的電功率為輸入總功率的k（0＜k＜1）倍．在保持輸入總功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用5U的電壓輸電，若不考慮其他因素的影響，輸電線上損耗的電功率將變?yōu)檩斎肟偣β实模ǎ┍叮瓵．k25 B．k5 C．5k【分析】已知輸送的電功率和輸電電壓，根據(jù)I=PU求出輸電線上的電流；根據(jù)△P＝I【解答】解：設(shè)輸送的電功率為P。當(dāng)輸送電壓為U時(shí)，在線路上損失的功率為：△P＝I2R，I=PU，得：△同理，當(dāng)輸送電壓為5U時(shí)，在線路上損失的功率為：△P′=據(jù)題有：△P＝kP聯(lián)立解得：△P′=k25P，即輸電線上損耗的電功率將變?yōu)檩斎肟偣β实墓蔬x：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查遠(yuǎn)距離輸電中的能量損失及功率公式的應(yīng)用，要注意功率公式中P＝UI中的電壓U應(yīng)為輸電電壓．16．（湖北模擬）如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為k1，降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為k2，交流電源的輸出電壓有效值不變.當(dāng)用電器消耗的總功率為P時(shí)，其兩端的電壓為U，已知輸電線電阻為r，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，則輸電線上損失的功率為（）A．P2rk2C．k12P【分析】根據(jù)功率公式用戶端電流，再利用變壓器的電壓比得輸電線路上的電流大小，最后利用焦耳定律得輸電線上損失的功率。【解答】解：用電器消耗的總功率為P＝I4U，得：I4=P由理想變壓器原、副線圈中的電流之比與原、副線圈匝數(shù)之比成正比，可知，I線得：I線=I輸電線上損失的功率：△P=I代入得：△P=P故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其要注意導(dǎo)線上損失的電壓與哪些因素有關(guān)。17．（涵江區(qū)校級(jí)期末）由發(fā)電站向遠(yuǎn)方工廠輸電在輸出功率相同的情況下，下述哪個(gè)方法可減小輸電線路中電能損失（）A．采用電阻率較大的導(dǎo)線 B．減小輸電導(dǎo)線的橫截面積 C．增大輸電電流 D．增大輸電電壓【分析】遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中，電能耗損主要是由于電流的熱效應(yīng)而造成的；根據(jù)功率公式P＝I2R分析減小遠(yuǎn)距離輸電電能損失的措施?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)P＝UI得，I=PU，則輸電線上損耗的功率故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查減小輸電線路電功率損失的方法，此題與我們的日常生活聯(lián)系比較緊密；用高壓輸電不僅可以減少線路中電能的損耗，同時(shí)降低熱損耗和材料成本，都是在輸電過(guò)程中節(jié)約了能源，這是一種非常有效的做法。18．（惠州校級(jí)期中）遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電。我國(guó)正在研究用比330kV高得多的電壓進(jìn)行輸電。采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是（）A．可加快輸電的速度 B．可節(jié)省輸電線的材料 C．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率 D．可減少輸電線上的能量損失【分析】輸送的功率一定，根據(jù)P＝UI和P損＝I2R可知高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)。【解答】解：輸送的功率一定，根據(jù)P＝UI，知輸電電壓越高，輸電電流越小，根據(jù)P損＝I2R，知輸電線上損耗的能量就小。故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握輸送功率與輸電電壓和輸電電流的關(guān)系，以及知道P損＝I2R。19．（巴中校級(jí)期中）2012年，四川超特高壓輸電量首破千億千瓦時(shí)。如圖所示是遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。下列說(shuō)法正確的是（）A．若用戶用電功率增加，升壓變壓器的輸出電壓將增大 B．若用戶用電功率增加，降壓變壓器的輸入電壓將增大 C．若輸電功率一定，采用特高壓輸電會(huì)降低輸電的效率 D．若輸電功率一定，采用特高壓輸電可減少輸電線上損耗的功率【分析】正確解答本題需要掌握：理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；明確遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系。【解答】解：A、由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯(cuò)誤；B、由于用戶電功率增加，降壓變壓器輸出的功率增加，故高壓輸電線上的電流變大，分壓變大，故輸入降壓變壓器的電壓變小，故B錯(cuò)誤；CD、若提高輸電電壓，則P損=U故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。二．多選題（共7小題）20．（濱州期中）如圖甲所示，理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1＝350匝，副線圈匝數(shù)n2＝70匝，電阻R＝20Ω，電壓表和電流表可視為理想電表。原線圈加上如圖乙所示的交流電，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)為52V B．電流表示數(shù)為0.04A C．在t＝0.01s時(shí)，電壓表的示數(shù)為0 D．電阻R上消耗的電功率為0.8W【分析】由圖乙可知交流電壓最大值Um，根據(jù)最大值與有效值的關(guān)系求出有效值，再根據(jù)變壓器的電壓比可求解AC選項(xiàng)；根據(jù)歐姆定律以及變壓器的電流比可求解B選項(xiàng)；根據(jù)功率公式可求解電阻R上消耗的電功率。【解答】解：A、理想變壓器原線圈的輸入電壓最大值為：Um＝202V，有效值為U1=U由U1U2=n1nB、流過(guò)副線圈的電流為：I2=U2R=420A＝0.2A，由I1C、電壓表的示數(shù)顯示的是電壓的有效值，其大小為U2＝4V，故C錯(cuò)誤；D、電阻R上消耗的電功率為：P＝U2I2＝4×0.2W＝0.8W，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量，是對(duì)學(xué)生認(rèn)圖的基本要求，準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點(diǎn)及電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵。21．（十堰模擬）一理想變壓器的電路圖如圖甲所示，原線圈兩端所加的正弦交變電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。副線圈所接電路中有額定功率均為100W的兩個(gè)相同燈泡L1和L2，電壓表的示數(shù)為60V燈泡L1恰好正常發(fā)光。電壓表和電流表均為理想電表，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表的示數(shù)為0.6A B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：3 C．閉合開(kāi)關(guān)S后，燈泡L1的功率為25W D．閉合開(kāi)關(guān)S后，變壓器的輸入功率為200W【分析】根據(jù)功率公式可求解電流表示數(shù)；利用電壓有效值與最大值的關(guān)系以及U1【解答】解：A、電流表的示數(shù)為I=PU=B、由圖乙可知，輸入電壓的有效值為U有效=22022V＝200V，根據(jù)UC、閉合開(kāi)關(guān)S后，副線圈兩端的電壓不變，燈泡L1的功率不變，故C錯(cuò)誤；D、理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈所接用電器消耗的功率相等，兩燈泡正常發(fā)光，消耗的總功率為200W，故此時(shí)輸入功率為200W，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問(wèn)題徹底理解．22．（成都模擬）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦交變電流。如圖，利用該發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻不計(jì)）通過(guò)理想變壓器向定值電阻R供電時(shí)，理想電流表A的示數(shù)為I，R消耗的功率為P。則（）A．僅將變壓器原線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，R消耗的功率將變?yōu)镻4B．僅將變壓器原線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，A表的示數(shù)仍為I C．僅將發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的12，A表的示數(shù)將變?yōu)镮D．僅將發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的12【分析】根據(jù)交流電的產(chǎn)生以及最大值的表達(dá)式，分析交流電的最大值的變化，結(jié)合有效值與最大值之間的關(guān)系分析有效值的變化；結(jié)合變壓器的特點(diǎn)分析副線圈上的電壓的變化、功率的變化以及頻率的變化【解答】解：A、原線圈電壓U1由發(fā)電機(jī)決定，由理想變壓器的變壓規(guī)律U1U2=n1n2，可知，僅將原線圈匝數(shù)nB、僅將原線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由I2=U2R可知，副線圈的電流減為原來(lái)的一半，結(jié)合I1ICD、僅將發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的12，由U=NBSω2=2NBSπn可知，理想變壓器輸入電壓減為原來(lái)的一半，由U1U2=n1n2故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了交流電的產(chǎn)生以及變壓器的構(gòu)造和原理，對(duì)交流電來(lái)說(shuō)，當(dāng)線圈的匝數(shù)變大時(shí)，交流電的頻率不變化，交流電的最大值、有效值都會(huì)產(chǎn)生變化。23．（邛崍市校級(jí)月考）如圖所示，R是一個(gè)光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電壓表和電流表均為理想交流電表。從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1＝220sin（100πt）V，則（）A．電壓表的示數(shù)為22V B．在天逐漸變黑的過(guò)程中，電流表A2的示數(shù)變小 C．在天逐漸變黑的過(guò)程中，電流表A1的示數(shù)變大 D．在天逐漸變黑的過(guò)程中，理想變壓器的輸入功率變小【分析】根據(jù)瞬時(shí)值表達(dá)式可以求得輸出電壓的有效值、再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論，根據(jù)光照的變化明確電阻的變化，從而分析電壓和電流的變化規(guī)律?！窘獯稹拷猓篈．原線圈中的輸入電壓最大值為220V，因其為正弦式交流電，故其有效值為1102V，由U1U2B、在天逐漸變黑的過(guò)程中，光敏電阻的阻值變大，由于原副線圈兩端電壓均不變，所以電流表A2的示數(shù)變小，故B正確；C、由B選項(xiàng)知電流表A2的示數(shù)變小，由I1I2D、原線圈兩端的電壓不變，流過(guò)原線圈的電流變小，故輸入功率變小，故D正確；故選：BD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器中的電路的動(dòng)態(tài)變化的分析，先找準(zhǔn)不變的物理量，然后再根據(jù)物理量之間的關(guān)系分析計(jì)算即可。24．（廣州期末）如圖為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，某電工師傅為了測(cè)定輸送電路的電流大小，在電路中接入一個(gè)電流互感器，其原副線圈的匝數(shù)比為1：10，電流表的示數(shù)為2A，輸電線的總電阻為20Ω，發(fā)電機(jī)的輸送功率為100kW。下列說(shuō)法正確的是（）A．用戶得到的功率為92kW B．輸電線上損失的電壓為40V C．升壓變壓器的輸出電壓為U2＝5000V D．用電高峰期，為了讓用戶能夠正常用電，可將P向上滑【分析】先根據(jù)電流表的示數(shù)和電流互感器的原、副線圈匝數(shù)比求出輸電線路中的電流，由U＝Ir可求出輸電線上損失的電壓；由P線損＝I2r求出輸電線上損失的功率，從而求得用戶獲得的功率；根據(jù)P＝U2I求升壓變壓器的輸出電壓U2；明確用電高峰時(shí)導(dǎo)線上損失的功率增大，應(yīng)減小降壓變壓器匝數(shù)之比。【解答】解：A、設(shè)輸電線路中電流為I3，電流表的示數(shù)為I6，電流互感器的原、副線圈匝數(shù)比為n5：n6，則I3I6=n6n5=101，解得I3＝20A，輸電線上損失的功率為：P損＝I32r＝20B、輸電線上損失的電壓U損＝I3r＝20×20V＝400V，故B錯(cuò)誤；C、升壓變壓器的輸出電壓U2=PD、用電高峰期，為電流增大，導(dǎo)線上損失的電壓增大，故降壓變壓器輸入電壓減小，用戶得到電壓減??；此時(shí)若P上移，降壓變壓器的原線圈匝數(shù)n3減小，根據(jù)U4=n4n3U故選：ACD?！军c(diǎn)評(píng)】本題實(shí)質(zhì)是變壓器原理的應(yīng)用，注意電流互感器利用變壓器原理將電壓、電流減小到可測(cè)范圍進(jìn)行測(cè)量的儀器。25．（漳州一模）如圖是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，兩個(gè)變壓器均為理想變壓器，輸電導(dǎo)線的總電阻為r，升壓變壓器匝數(shù)比為n1：n2，發(fā)電機(jī)輸出的電功率為P，輸出電壓為U，導(dǎo)線上損失的功率為P損，用戶得到的功率為P用，升壓變壓器原副線圈兩端的電壓分別為U1、U2，輸電線上輸送的電流大小為I。下列判斷正確的是（）A．輸電線上電流大小為I=nB．輸電線上損失的電壓為U損=nC．輸電線上損失的功率P損=n1D．用戶得到的功率P用＝P?n【分析】變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，電流之比等于匝數(shù)之反比，輸入功率等于輸出功率；根據(jù)△U＝I2r和△P=I【解答】解：A、對(duì)于理想變壓器有U＝U1，在升壓變壓器中，P＝U1I1＝U2I2，根據(jù)U1U2=nB、輸電線上損失的電壓為U損C、輸電線損失的功率P損D、用戶得到的功率P用故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查遠(yuǎn)距離輸電、輸電線上損失的功率、用戶得到的功率以及輸電線上損失的電壓。26．（新吳區(qū)校級(jí)期末）某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝2202sin100πtV，降壓變壓器的副線圈與阻值R0＝11Ω的電阻組成閉合電路。若將變壓器視為理想變壓器，則下述正確的是（）A．通過(guò)R0電流的有效值是20A B．發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為50Hz C．升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓 D．升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率【分析】在輸電的過(guò)程中，交流電的頻率不變，結(jié)合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)用電器的電流，升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線上的功率．【解答】解：A、通過(guò)用電器的電流有效值I=UB、交流電經(jīng)過(guò)變壓器，頻率不變，則交流電的頻率f=ωCD、升壓變壓器T1的輸出功率等于降壓變壓器T2的輸入功率加上輸電線上的功率，所以C錯(cuò)誤，D正確。故選：ABD?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道：1、原副線圈的電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系；2、升壓變壓器的輸出功率、功率損失和降壓變壓器的輸入功率之間的關(guān)系.三．填空題（共7小題）27．（宜秀區(qū)校級(jí)月考）理想變壓器正常工作時(shí)，原、副線圈中，每匝線圈中磁通量的變化率、交變電流的頻率都相同。A（對(duì)的填A(yù)，錯(cuò)的填B）【分析】變壓器的電流與匝數(shù)成反比，輸入功率等于輸出功率，磁通量的變化率相同，頻率不變．【解答】解：變壓器的變壓原理即為在同一個(gè)鐵芯中磁通量的變化率相同，輸入功率等于輸出功率，變壓器只改變電壓和電流不改變電流的頻率、電功率及磁通量的變化率，故說(shuō)法正確。故答案為：A【點(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的變壓特點(diǎn)，知道變壓器原副線圈磁通量變化率和頻率都不變。28．（鄞州區(qū)校級(jí)期中）（1）做探究變壓器兩個(gè)線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，原線圈接在學(xué)生電源上，用多用電表測(cè)量副線圈兩端的電壓，下列操作正確的是DA．原線圈接直流電壓，電表用直流電壓擋B．原線圈接直流電壓，電表用交流電壓擋C．原線圈接交流電壓，電表用直流電壓擋D．原線圈接交流電壓，電表用交流電壓擋（2）該學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，先保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓增大（選填“增大”“減小”或“不變”）；然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓減小（選填“增大”“減小”或“不變”）。上述探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系中采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法?！痉治觥浚?）副線圈上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是通過(guò)兩個(gè)線圈間的互感現(xiàn)象產(chǎn)生的，所以原線圈上的電流應(yīng)該是變化的，應(yīng)為交流電流，電壓為交流電壓。副線圈上的感應(yīng)電流（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）也應(yīng)該是交流。（2）根據(jù)變壓比等于匝數(shù)比進(jìn)行分析即可，根據(jù)給出不變量再利用公式分析對(duì)應(yīng)兩變量間的關(guān)系，這里采用了控制變量法?！窘獯稹拷猓海?）變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，故原線圈接交流電壓，輸出電壓也是交流電壓，故電表用交流電壓擋，故ABC錯(cuò)誤，D正確；（2）根據(jù)變壓比公式U1保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓減?。惶骄扛本€圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系中采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。故答案為：（1）D；（2）增大，減小。控制變量法?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確變壓器的工作原理，同時(shí)要結(jié)合變壓器的變壓比公式列式分析，明確控制變量法的正確應(yīng)用。29．（朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，L1和L2是輸電線，甲、乙是兩個(gè)互感器，通過(guò)觀測(cè)接在甲、乙中的電表讀數(shù)，可以間接得到輸電線兩端電壓和通過(guò)輸電線的電流。若已知圖中n1：n2＝100：1，n3：n4＝1：10，V表示數(shù)為220V，A表示數(shù)為10A，則甲是電壓互感器，輸電線兩端電壓是22000V；乙是電流互感器，輸電線兩端電流是100A。（選填電壓互感器或電流互感器）【分析】明確互感器原理，知道電壓互感器需要并聯(lián)在電路中，而電流互感器要串聯(lián)在電路中；同時(shí)應(yīng)用變壓器原理求解電壓或電流?！窘獯稹拷猓杭讏D的原線圈兩端接在電源兩端，所以是電壓互感器，已知n1：n2＝100：1，電壓表示數(shù)為220V，故傳輸電壓為：U＝220V×100＝2.2×104V；乙圖中的原線圈串聯(lián)接入輸電線的一根導(dǎo)線，所以的電流互感器，已知n3：n4＝1：10，電流表示數(shù)為10A，故傳輸電流為：I＝10A×10＝100A。故答案為：電壓互感器；22000；電流互感器；100?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的特點(diǎn)，要知道電流互感器需要串聯(lián)在電路中，電壓互感器要并聯(lián)在電路中；注意明確電壓、電流之比與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系！30．（長(zhǎng)汀縣期中）如圖所示，一理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個(gè)100Ω的負(fù)載電阻。當(dāng)原線圈接在44V直流電源電源上時(shí)，副線圈兩端電壓表示數(shù)為0V。【分析】變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，當(dāng)原線圈接在44V直流電源上時(shí)，原線圈電流恒定，副線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流?！窘獯稹拷猓鹤儔浩鞯墓ぷ髟硎腔ジ鞋F(xiàn)象，當(dāng)原線圈接在44V直流電源上時(shí)，原線圈電流恒定，副線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，副線圈兩端的電壓表示數(shù)為零。故答案為：0?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確變壓器的工作原理，知道變壓器只能改變交流電的電壓，不能改變直流電的電壓。31．（陽(yáng)泉期末）我們采用高壓輸電的原因是為了降低輸電線上的功率損失。升壓變壓器的原線圈的匝數(shù)比副線圈的線圈匝數(shù)少（填“多”或“少”）?！痉治觥棵鞔_高壓輸電的原因，知道變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，要升壓，需要原線圈的匝數(shù)少，副線圈的匝數(shù)多?！窘獯稹拷猓哼h(yuǎn)距離輸電時(shí)導(dǎo)線上存在功率損失，輸送功率一定時(shí)，由P＝UI和P＝I2R可知P損=P根據(jù)n1故答案為：輸電線上的功率損失；少。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了遠(yuǎn)輸離輸電原理以及變壓器的變壓原理，知道電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，明確遠(yuǎn)距離輸電時(shí)為什么要采用高壓輸電。32．（綿陽(yáng)期末）采用110kV高壓向遠(yuǎn)方城市輸電。輸送功率一定，為使輸電線上損耗的功率減小為原來(lái)的四分之一，輸電電壓應(yīng)變?yōu)?20kV?！痉治觥扛鶕?jù)功率公式可分析輸電線上損耗的功率與電壓的關(guān)系，從而明確要使損耗功率減小應(yīng)采用的電壓?！窘獯稹拷猓狠斔碗娏鱅=PU，輸電線上損失的功率△P＝I2R＝（PU）2故答案為：220?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵搞清輸送功率與輸送電壓和輸送電流的關(guān)系，以及知道在輸電線上損失的功率的計(jì)算公式即可。33．（瀏陽(yáng)市期末）由焦耳定律Q＝I2Rt可知，減少電能在輸送過(guò)程中的損失有兩個(gè)途徑：一是減小輸電線的電阻，二是減小輸電線的電流?！痉治觥窟h(yuǎn)距離輸電時(shí)，要減少輸電線上電能的損失，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)途徑：一是減小輸電線的電阻，二是減小輸送的電流?！窘獯稹拷猓哼h(yuǎn)距離輸電時(shí)，要減少輸電線上電能的損失，根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)途徑：一是減小輸電線的電阻，二是減小輸送的電流；故答案為：電阻、電流?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了焦耳定律和影響電阻大小的因素，以及影響電流產(chǎn)生電熱的因素，讓學(xué)生能利用所學(xué)知識(shí)解釋高壓輸電的原因。四．實(shí)驗(yàn)題（共4小題）34．（濰坊期末）某同學(xué)為測(cè)定一可拆變壓器原副線圈匝數(shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：（1）先用匝數(shù)為50的線圈C替換副線圈B，并在線圈C兩端接上交流電壓表，在原線圈A兩端接交流電源，調(diào)節(jié)交流電源電壓為12V．閉合開(kāi)關(guān)，交流電壓表讀數(shù)為2V，記錄讀數(shù)并斷開(kāi)電源；（2）再用拆下的副線圈B替換原線圈A，并在線圈B兩端接交流電源，調(diào)節(jié)交流電源電壓為10V．閉合開(kāi)關(guān)，交流電壓表讀數(shù)為5V，記錄讀數(shù)并斷開(kāi)電源。（3）由上述數(shù)據(jù)可知原線圈A匝數(shù)為300匝；線圈A、B匝數(shù)比為3：1?！痉治觥坑勺儔浩鞯脑本€圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可求解?！窘獯稹拷猓河桑?）步實(shí)驗(yàn)得：nAnC=12由（2）步實(shí)驗(yàn)得：nBnC=10故答案為：（3）3003：1【點(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，理解公式并靈活運(yùn)用。35．（浙江期中）（1）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，利用如圖所示可拆式變壓器進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)還需要的器材是C。A．直流電壓表B．直流電流表C．多用電表D．條形磁鐵（2）正確選擇器材后，將圖中變壓器的原線圈接線0、8接線柱，與直流電壓10.0V相連（如圖），副線圈接線0、4接線柱，則副線圈所接電表的示數(shù)是D。A．20.0VB．10.0VC．5.0VD．0【分析】（1）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量，從而確定應(yīng)選擇的儀器；（2）明確變壓器工作原理，知道變壓器只能改變交流電的電壓，不能改變直流電的電壓。【解答】解：（1）變壓器的原理是互感現(xiàn)象的應(yīng)用，是原線圈磁場(chǎng)的變化引起副線圈感應(yīng)電流的變化，如果原線圈中通的是交流電源。變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系為U1（2）變壓器只能改變交流電壓，當(dāng)變壓器的原線圈接線0、8接線柱，與直流電壓10.0V相連時(shí)，變壓器不能工作，故輸出電壓為零，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故答案為：（1）C；（2）D?！军c(diǎn)評(píng)】做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要按照原理U136．（通榆縣校級(jí)期中）為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，必須要選用的是ACE（多選）。A．有閉合鐵芯的原副線圈B．無(wú)鐵芯的原副線圈C．交流電源D．直流電源E．多用電表（交流電壓擋）F．多用電表（交流電流擋）用匝數(shù)na＝60匝和nb＝120匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表：U1/V1.802.803.804.90U2/V4.006.018.029.98根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是nb（填“na”或“nb”）?！痉治觥孔儔浩魇褂媒涣麟姡?dāng)線圈內(nèi)有鐵芯時(shí)，磁場(chǎng)會(huì)更強(qiáng)；因漏磁，導(dǎo)致副線圈測(cè)量電壓應(yīng)該小于理論變壓值?！窘獯稹拷猓海?）為了完成變壓器的探究，需要使用交流電源變壓，多用電表交流電壓擋；為了讓變壓效果明顯需要含有閉合鐵芯的原副線圈，因此正確答案為ACE；（2）由于由于有漏磁，所以副線圈測(cè)量電壓應(yīng)該小于理論變壓值，即nb為輸入端，na為輸出端。故答案為：（1）ACE；（2）nb?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器的工作原理，知道實(shí)際變壓器的存在漏磁，所以輸出端的電壓應(yīng)小于理論值。37．（富陽(yáng)區(qū)校級(jí)月考）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有把變壓器鐵芯A裝到變壓器鐵芯B上（如圖所示），組裝后的變壓器如下圖右所示，這會(huì)導(dǎo)致變壓器的輸出電壓變低（填“變高”或“變低”）。【分析】變壓器的工作原理是互感，根據(jù)變壓器的工作原理判斷?！窘獯稹拷猓鹤儔浩鞯墓ぷ髟硎腔ジ鞋F(xiàn)象，鐵芯是由硅鋼片疊合而成，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有把變壓器鐵芯A裝到變壓器鐵芯B上，有漏磁現(xiàn)象，存在電能損失，這會(huì)導(dǎo)致變壓器的輸出電壓變低。故答案為：變低【點(diǎn)評(píng)】解答本題關(guān)鍵是明確變壓器的工作原理，知道鐵芯有聚焦磁場(chǎng)的作用。五．計(jì)算題（共7小題）38．（邢臺(tái)月考）如圖所示，有四個(gè)完全相同的燈泡，其中燈泡L1、L2與理想變壓器的原線圈串聯(lián)，燈泡L3、L4并聯(lián)后接在副線圈兩端，四個(gè)燈泡均正常發(fā)光。求變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1：n2。【分析】設(shè)每只燈的額定電流為I，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，由電流關(guān)系求出匝數(shù)比?！窘獯稹拷猓涸O(shè)每只燈的額定電流為I，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，可知變壓器原副線圈中通過(guò)的電流之比為：I1：I2＝1：2又：I解得：n1：n2＝2：1。答：變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1：n2為2：1?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了變壓器的知識(shí)；解答本題的關(guān)鍵是知道變壓器在只有一個(gè)副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比，并能根據(jù)燈泡的正常發(fā)光，判斷原副線圈的電流關(guān)系。39．（七星區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝2202sinπt（V）的交流電源上，副線圈接有R＝55Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2：1，電流表、電壓表均為理想電表。（1）求電壓表和電流表的讀數(shù)。（2）求原線圈的輸入功率【分析】（1）求求出原線圈電壓的有效值，再根據(jù)原副線圈電壓和線圈匝數(shù)的關(guān)系式可以求出副線圈的電壓；根據(jù)歐姆定律求出副線圈的電流，再根據(jù)原副線圈電流和匝數(shù)的關(guān)系式，可以求出原線圈的電流。（2）根據(jù)功率P出＝I1U1求輸出功率。【解答】解：（1）原線圈電壓的有效值：U1=U由U1U2副線圈的電流：I2=U由I2I1故電壓表讀數(shù)為110V，電流表的讀數(shù)為1A。（2）求原線圈的輸入功率：P出＝I1U1＝1×220W＝220W。答：（1）電壓表和電流表的讀數(shù)分別為110V和1A。（2）原線圈的輸入功率為220W?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的原理、電功及電功率等知識(shí)點(diǎn)。掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決。40．（祁東縣校級(jí)期末）某發(fā)電廠輸出的功率為200kW，輸出電壓為11kV．若采用220kV的高壓輸電，那么，升壓變壓器（不計(jì)變壓器能量損失）的原線圈和副線圈的匝數(shù)比為多少？輸電電流為多少A？【分析】根據(jù)變壓器線圈匝數(shù)比等于電壓之比即可求解；根據(jù)I=p【解答】解：根據(jù)變壓器線圈匝數(shù)比等于電壓之比n1升壓變壓器的原線圈與副線圈匝數(shù)比為n1輸電電流I=p答：升壓變壓器（不計(jì)變壓器能量損失）的原線圈和副線圈的匝數(shù)比為1：20，輸電電流為0.90A。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了變壓器的原理，電功率的計(jì)算問(wèn)題，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。41．（邵東縣校級(jí)月考）變壓器原線圈匝數(shù)n1＝2000匝，副線圈匝數(shù)n2＝50匝，原線圈的交變電壓u1＝2200V，原線圈的交變電流I1＝0.2A，求：（