3.3 變壓器-2022-2023學(xué)年高二物理新教材基礎(chǔ)+鞏固+提升三級(jí)跳含答案

2022-2023學(xué)年高二物理新教材新教材基礎(chǔ)鞏固提升三級(jí)跳第三章交變電流3.3變壓器基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)梳理：知識(shí)點(diǎn)一、變壓器的構(gòu)造變壓器的示意圖及符號(hào)知識(shí)點(diǎn)二、變壓器的工作原理1、互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。原線圈中電流的大小、方向不斷變化,在鐵芯中激發(fā)的磁場(chǎng)也不斷變化,變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2、變壓器的作用能改變交變電流的電壓,不能改變交變電流的周期和頻率。(均選填“能”或“不能”)知識(shí)點(diǎn)三、理想變壓器的概念與規(guī)律(1)概念:沒(méi)有能量損失的變壓器叫理想變壓器,它也是一種理想化的模型。(2)基本關(guān)系(只有一個(gè)副線圈時(shí))【點(diǎn)睛】理想變壓器的基本關(guān)系推導(dǎo)(1)功率關(guān)系理想變壓器為一理想化的模型,其特點(diǎn)是①不計(jì)銅損,即變壓器的原、副線圈的內(nèi)阻很小,可以忽略,在有電流通過(guò)時(shí)認(rèn)為不產(chǎn)生焦耳熱;②不計(jì)鐵損,即變壓器鐵芯內(nèi)不產(chǎn)生渦流,無(wú)熱損耗;③不計(jì)漏磁,即原、副線圈的磁通量總保持相同?？梢?jiàn)理想變壓器不計(jì)一切電磁能量損失,所以理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,即P入=P出。電動(dòng)勢(shì)關(guān)系(3)電壓關(guān)系由于不計(jì)原、副線圈的電阻,因此原線圈兩端的電壓U1=E1,副線圈兩端的電壓U2=【點(diǎn)睛】理想變壓器幾個(gè)物理量的決定關(guān)系理想變壓器的結(jié)構(gòu)(原、副線圈匝數(shù)和鐵芯等)確定時(shí),輸入功率與輸出功率、輸入電壓與輸出電壓、輸入電流與輸出電流、輸入電流的頻率與輸出電流的頻率,這些量之間有什么關(guān)系?(1)輸出功率決定輸入功率。理想變壓器本身無(wú)電能損失,所以有P入=P出。但應(yīng)注意的是,輸入功率由輸出功率決定,即輸出功率增大,輸入功率也隨之增大;輸出功率減小,輸入功率也隨之減小。通俗地說(shuō),就是用多少給多少,而不是給多少用多少。(2)輸入電壓決定輸出電壓。設(shè)理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1,副線圈匝數(shù)為n2,輸入電壓為U1,輸出電壓為U2,則有由于理想變壓器的結(jié)構(gòu)確定時(shí),n1、n2均為定值,所以輸出電壓U2由輸入電壓U1決定,與負(fù)載電阻的大小無(wú)關(guān)。U1增大,U2也增大;U1減小,U2也減小。(3)輸出電流決定輸入電流。如果理想變壓器只有一個(gè)副線圈有輸出,并設(shè)原線圈的匝數(shù)為n1,輸入電壓為U1,輸入電流為I1;副線圈的匝數(shù)為n2,輸出電壓為例如:在如圖所示的電路中,用一變壓器給負(fù)載供電,變壓器輸入端的電壓不變,開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S是斷開(kāi)的,現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S閉合,則圖中所有交流電表的示數(shù)如何變化?(4)輸入電流的頻率決定輸出電流的頻率。理想變壓器工作時(shí),穿過(guò)原、副線圈的磁通量的變化頻率(周期)相同,等于原線圈中所加交變電流的頻率(周期)。因而在副線圈中感應(yīng)出的交流電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流的頻率(周期)也都等于原線圈輸入的交變電流的頻率(周期),即輸入交變電流的頻率(周期)決定輸出交變電流的頻率(周期)?！军c(diǎn)睛】電壓互感器與電流互感器(1)原副線圈匝數(shù)、“粗細(xì)”特點(diǎn):電壓互感器把高電壓變成低電壓,所以副線圈比原線圈匝數(shù)少,導(dǎo)線粗。電流互感器把強(qiáng)電流變成弱電流,所以副線圈比原線圈匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì)。(2)接入特點(diǎn):電壓互感器并聯(lián)在高壓電路中,低壓一側(cè)安裝保險(xiǎn)絲,以防短路,因短路時(shí)副線圈阻抗大大減小,會(huì)出現(xiàn)很大的短路電流,使副線圈嚴(yán)重發(fā)熱而燒毀。電流互感器串聯(lián)在電路中,副線圈端不允許安裝保險(xiǎn)絲,這是因?yàn)槿舾本€圈斷開(kāi),鐵芯中磁通量會(huì)急劇增加(因原線圈中電流很大,正常時(shí)I1產(chǎn)生的磁通量大部分被I2的磁通量抵消),這將在副線圈一端感應(yīng)出高壓,給人和儀表帶來(lái)危險(xiǎn),所以電流互感器副線圈端不允許斷路,當(dāng)然不允許安裝保險(xiǎn)絲。預(yù)習(xí)基礎(chǔ)：一、判斷題1．判斷下列說(shuō)法的正誤．（1）理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比。()（2）輸入交變電流的頻率越高，輸出交變電流的電壓就越高。()（3）變壓器能改變交變電流的電壓，也能改變恒定電流的電壓。()（4）理想變壓器不僅能改變交變電流的電壓和電流，也能改變交變電流的功率和頻率．()（5）理想變壓器的輸入和輸出功率相等。()二、填空題2．變壓器原線圈應(yīng)該與_______電源相連(選填“直流”、“交流”)。如果原線圈兩端的電壓為220V，匝數(shù)為110匝，副線圈的匝數(shù)為22匝，則副線圈兩端的電壓是______V。3．一臺(tái)理想變壓器將10kV的電壓經(jīng)降壓后提供給負(fù)載200A的電流。已知兩個(gè)線圈的匝數(shù)比為40：1。則變壓器原線圈中的電流為_(kāi)_____A，輸出電壓為_(kāi)_____V，輸出功率為_(kāi)______W。4．如圖所示為一與電源相連接的理想變壓器，原線圈中電流為I1，副線圈中電流為I2，則原副線圈的匝數(shù)之比為_(kāi)__________；當(dāng)副線圈中負(fù)載電阻R變大時(shí)，原線圈的輸入功率將___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。5．變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的，如圖所示為可拆式變壓器的構(gòu)造。（1）其工作原理是：___________；（2）實(shí)驗(yàn)中考慮到變壓器“三損”，實(shí)驗(yàn)結(jié)論將有：___________（選填“>”“＜”或“=”）。6．實(shí)際變壓器原、副線圈的導(dǎo)線是不一樣粗的。小區(qū)附近居民用電的變壓器是降壓變壓器，它的原線圈所用導(dǎo)線比副線圈所用導(dǎo)線______（填粗或細(xì)），這是因?yàn)開(kāi)_____。鞏固所學(xué)三、單選題7．如圖所示的四個(gè)圖中，使用的儀器是電壓互感器。（）A． B．C． D．8．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈與熱水器、抽油煙機(jī)連接．已知副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S接通抽油煙機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)為VB．熱水器消耗的功率變大C．變壓器的輸入功率變大D．副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u＝sin（50πt）V9．如圖所示，匝數(shù)為50匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S=0.4m2，線框電阻為10Ω。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入如圖所示電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)電壓表讀數(shù)為20V，每個(gè)電阻R=0.2Ω，C是電容器，其擊穿電壓為V，下列說(shuō)法正確的是（）A．如圖所示時(shí)刻，線框ABCD處于中性面，穿過(guò)線框的磁通量變化率最大B．原線圈兩端電壓的有效值為200VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1D．閉合開(kāi)關(guān)，電容器恰好被擊穿10．手機(jī)無(wú)線充電是比較新穎的充電方式．如圖所示，電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的原理與變壓器類似，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．當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電．在充電過(guò)程中（）A．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化B．受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變C．送電線圈和受電線圈無(wú)法通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D．手機(jī)和基座無(wú)須導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒(méi)有損失11．如圖所示，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（）A．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D．開(kāi)關(guān)K閉合后，原線圈輸入功率增大為原來(lái)的倍12．如圖乙所示，在AB間接入甲圖所示正弦交流電，通過(guò)理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R=20Ω的純電阻負(fù)載供電，已知D1、D2為相同的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大，變壓器原線圈n1=110匝，副線圈n2=20匝，Q為副線圈中心抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消耗的熱功率為P，則有（）A．U0=V，P=20W B．U0=40V，P=80WC．U0=V，P=20W D．U0=20V，P=20W能力提升四、多選題13．如圖甲是一款無(wú)線充電手機(jī)的實(shí)物圖，圖乙是其原理圖。送電線圈接電源，受電線圈接手機(jī)電池，則（）A．若送電線圈接余弦交流電，則受電線圈中將產(chǎn)生周期性變化的電流B．若送電線圈接直流電源，則受電線圈中將產(chǎn)生不變的電流C．當(dāng)送電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖乙所示且逐漸變小時(shí)，受電線圈將產(chǎn)生向下的感應(yīng)磁場(chǎng)D．當(dāng)送電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖乙所示且逐漸變大時(shí)，受電線圈將產(chǎn)生向下的感應(yīng)磁場(chǎng)14．如圖，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8倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光。則（）A．原、副線圈匝數(shù)之比為7∶1 B．原、副線圈匝數(shù)之比為8∶1C．此時(shí)a和b的電功率之比為1∶1 D．此時(shí)a和b的電功率之比為1∶715．如圖所示,矩形金屬線圈abcd與理想變壓器的原線圈組成閉合電路,燈泡L1、L2完全相同,當(dāng)變壓器原線圈中的抽頭P置于最上端時(shí),原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1。矩形線圈abcd在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線圈面積為S,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,匝數(shù)為N,線圈電阻不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（）A．若減小矩形線圈abcd的轉(zhuǎn)速,燈泡L1會(huì)變暗B．在圖示位置時(shí),矩形線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小C．當(dāng)抽頭P置于最上端時(shí),在線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,電壓表示數(shù)為D．若僅將線圈abcd的轉(zhuǎn)軸平移至ad邊處,且轉(zhuǎn)速不變,則電壓表示數(shù)也不變16．如圖所示含有理想變壓器的電路中，電阻、的阻值分別為2Ω、3Ω，電流表、和電壓表、均為理想交流電表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。此時(shí)，電流表、的示數(shù)之比為1：2，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表、示數(shù)之比為2：1B．電壓表、示數(shù)之比為7：3C．電阻、電功率之比為1：3D．電阻、電功率之比為1：6五、實(shí)驗(yàn)題17．在“探究變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用可拆變壓器（如圖所示）進(jìn)行探究。（1）以下給出的器材中，本實(shí)驗(yàn)還需要用到的是______；（填字母代號(hào)）A．干電池

B．學(xué)生電源C．直流電壓表

D．萬(wàn)用表（2）本實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是______。（填字母代號(hào)）A．控制變量法

B．等效替代法

C．科學(xué)推理法（3）已知該變壓器兩組線圈的匝數(shù)分別為、，有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是______（填“na”或“nb”）。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234參考答案：1．

正確

錯(cuò)誤

錯(cuò)誤

錯(cuò)誤

正確【來(lái)源】2023步步高選擇性必修2（通用）第三章3變壓器【詳解】略2．

交流

44【來(lái)源】江西省宜春市萬(wàn)載中學(xué)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期開(kāi)學(xué)考物理試題【詳解】[1][2]變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，只能實(shí)現(xiàn)交流電的變壓。根據(jù)得3．

5

250

5×104【來(lái)源】浙江省臨海市白云中學(xué)2009—2010學(xué)年度高二下學(xué)期第一次月考物理試題【詳解】[1][2]由題意可知，原線圈電壓為10kV；副線圈兩端的電流為200A，由電壓與匝數(shù)成正比可得由理想變壓器解得[3]輸出功率4．

變小【來(lái)源】陜西省寶雞市金臺(tái)區(qū)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題（理）【詳解】[1]變壓器的輸出功率等于輸入功率即P1=P2，則原副線圈的匝數(shù)之比為[2]當(dāng)副線圈中負(fù)載電阻R變大時(shí)，根據(jù)可知副線圈功率減小，則原線圈的輸入功率將變小。5．

電磁感應(yīng)或互感

大于【來(lái)源】西藏林芝市第二高級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期第二學(xué)段考試?yán)砭C物理試題【詳解】（1）[1]變壓器有兩組線圈。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。次級(jí)線圈在初級(jí)線圈外邊。當(dāng)初級(jí)線圈通上交流電時(shí)，變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，次級(jí)線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即變壓器工作原理是采用電磁感應(yīng)或者互感；（2）[2]實(shí)驗(yàn)中考慮到變壓器“三損”，即鐵芯損耗（不變損耗簡(jiǎn)稱鐵損），銅損（可變損耗）和附加損耗。實(shí)驗(yàn)結(jié)論將有。6．

細(xì)

見(jiàn)解析【來(lái)源】山東省煙臺(tái)海陽(yáng)市第一中學(xué)2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期3月月考物理試題【詳解】[1][2]給用戶送電的變壓器是降壓變壓器，根據(jù)遠(yuǎn)距離輸電原理可知其原線圈兩端電壓高、電流小，而副線圈兩端電壓低、電流大，所以原線圈應(yīng)該用較細(xì)的導(dǎo)線。7．D【來(lái)源】寧夏中衛(wèi)市海原縣第一中學(xué)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末物理試題【詳解】電壓互感器是把高電壓通過(guò)變壓器變?yōu)榈碗妷汉笤贉y(cè)量，通過(guò)匝數(shù)比可求高電壓的電壓數(shù)值。所以應(yīng)該為測(cè)電壓的接法，一根接火線，一根接零線。所以ABC錯(cuò)誤，D正確。本題選D。8．C【來(lái)源】第11講變壓器【幫課堂】2021-2022學(xué)年高二物理同步精品講義（人教版2019選擇性必修第二冊(cè)）【詳解】A．根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系，有則電壓表示數(shù)為1100V，故A錯(cuò)誤；B．接通開(kāi)關(guān)，副線圈所接電路電阻減小，但是副線圈的電壓并不變，根據(jù)分壓原理，定值電阻所分電壓變大，熱水器兩端電壓變小，所以消耗功率變小。故B錯(cuò)誤；C．接通開(kāi)關(guān)，電流變大，電壓不變，所以副線圈消耗的功率增大，輸入功率等于輸出功率，變壓器的輸入功率增大。故C正確；D．由圖乙可以知道，交變電流的峰值為則副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u＝sin（100πt）V故D錯(cuò)誤。故選C。9．C【來(lái)源】專題12交變電流——2018-22年五年浙江卷高考匯編【詳解】A．如圖所示時(shí)刻，線框ABCD處于中性面，穿過(guò)線框的磁通量最大，磁通量變化率最小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值電動(dòng)勢(shì)有效值為因發(fā)電機(jī)線圈有電阻，則原線圈兩端電壓的有效值小于200V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．變壓器副線圈電壓為U2=20V電流則原線圈電壓原線圈電流由題意可知解得變壓器原、副線圈匝數(shù)比為選項(xiàng)C正確；D．閉合開(kāi)關(guān)前，與電容器并聯(lián)的電阻兩端電壓有效值為：UR=10V，最大值為UmR=10V，閉合開(kāi)關(guān)后，由于電容器對(duì)交流電有容抗作用，則電容與右邊的電阻并聯(lián)后總電阻減小，電容器兩端電壓小于10V，電容器的擊穿電壓為10V，電容器不會(huì)被擊穿，故D錯(cuò)誤。故選C。10．A【來(lái)源】第08講互感和自感-【寒假自學(xué)課】2022年高二物理寒假精品課（人教版選擇性必修二）【詳解】A．由于送電線圈中通入正弦式交變電流，根據(jù)麥克斯韋理論可知送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化，A正確；B．周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，所以受電線圈中感應(yīng)電流仍是正弦交流電，產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是周期性變化的，B錯(cuò)誤；C．無(wú)線充電利用的是電磁感應(yīng)原理，所以送電線圈和受電線圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，C錯(cuò)誤；D．無(wú)線充電器的優(yōu)點(diǎn)之一是不用傳統(tǒng)的充電線連接到需要充電的終端設(shè)備上，但充電過(guò)程中仍有電能量損失，D錯(cuò)誤。故選A。11．B【來(lái)源】2023版創(chuàng)新設(shè)計(jì)高考物理總復(fù)習(xí)第十一章第2節(jié)變壓器電能的輸送（精講）【詳解】A．原線圈的電壓最大值Um=11000V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=11000sin100πt（V）故A錯(cuò)誤；B．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；C．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；D．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。故選B。12．C【來(lái)源】2023屆江蘇省蘇州市高考模擬物理試卷（一）【分析】根據(jù)圖像可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，二極管的作用是只允許正向的電流通過(guò)，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論?！驹斀狻吭贏B間接入正弦交流電，變壓器原線圈匝，副線圈匝，根據(jù)得有效值為：而二極管的反向耐壓值至少為，它需要承受交流電的最大值，所以Q為副線圈正中央抽頭，則電阻R兩端電壓為20V，所以電阻R消耗的熱功率P為：故選C。13．AD【來(lái)源】福建省漳州市四校2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題【詳解】A．若送電線圈接余弦交流電，則受電線圈中將產(chǎn)生周期性變化磁場(chǎng)，產(chǎn)生周期性變化的電流，A正確；B．若送電線圈接直流電源，則受電線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)送電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖乙所示且逐漸變小時(shí)，根據(jù)楞次定律，受電線圈將產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場(chǎng)，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)送電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖乙所示且逐漸變大時(shí)，根據(jù)楞次定律，受電線圈將產(chǎn)生向下的感應(yīng)磁場(chǎng)，D正確。故選AD。14．AD【來(lái)源】專題14交變電流電磁振蕩和電磁波【測(cè)】——2023年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考通用）【詳解】AB．燈泡正常發(fā)光，則其電壓均為額定電壓U額，則說(shuō)明原線圈兩端電壓為副線圈兩端電壓為U2=U額則可知，原、副線圈匝數(shù)之比為故A正確；B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)公式可得原、副線圈電流之比為1∶7，由于小燈泡兩端的電壓相等，所以根據(jù)公式P＝UI可得兩者的電功率之比為1∶7。故C錯(cuò)誤；D正確。故選AD。15．ABC【來(lái)源】2022版高中同步人教版選擇性必修第二冊(cè)第三章專題強(qiáng)化練9交變電流與理想變壓器的綜合問(wèn)題【詳解】A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值若減小矩形線圈abcd的轉(zhuǎn)速,交變電流的頻率變小,原線圈輸入電壓變小,副線圈輸出電壓變小,電容器C的容抗變大,與電容器C串聯(lián)的燈泡L1變暗,故A正確;B．圖示位置為中性面位置,此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小,故B正確;C．在線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值由得理想變壓器原線圈電壓的有效值為則電壓表示數(shù)為故C正確;D．若僅將線圈abcd的轉(zhuǎn)軸平移至ad邊處,且轉(zhuǎn)速不變,變壓器原線圈輸入電壓變大,副線圈輸出電壓也變大,電壓表示數(shù)變大,故D錯(cuò)誤。故選ABC。16．BD【來(lái)源】押江蘇卷12題交變電流綜合題-備戰(zhàn)2022年高考物理臨考題號(hào)押題（江蘇卷）【詳解】AB．設(shè)電流表的示數(shù)為，則電流表的示數(shù)為，則電壓表的讀數(shù)為設(shè)原線圈兩端的電壓為，則解得根據(jù)歐姆定律可知，電阻兩端的電壓為則電壓表的讀數(shù)為則電壓表、示數(shù)之比為A錯(cuò)誤，B正確；CD．電阻的功率為電阻的功率為則電阻、電功率之比為C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。17．

BD##DB

A

【來(lái)源】福建省龍巖市2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢查物理試題【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中需要交流電源和交流電壓表（萬(wàn)用表），不需要干電池和直流電壓表。故選BD。（2）[2]為實(shí)驗(yàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過(guò)改變?cè)⒏本€圈匝數(shù)，測(cè)量副線圈上的電壓，這個(gè)過(guò)程采用的科學(xué)探究方法是控制變量法，故BC錯(cuò)誤，A正確。故選A。（3）[3]理想變壓器由但是因?yàn)閷?shí)際中線圈漏磁，所以副線圈的測(cè)量電壓應(yīng)該小于理論變壓值，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知為輸入端，即連接電源。新教材基礎(chǔ)鞏固提升三級(jí)跳第三章交變電流3.4電能的輸送基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)梳理：知識(shí)點(diǎn)一、1、輸送電能的基本要求2、降低輸電損耗的兩個(gè)途徑(1)輸電線上的功率損失:ΔP=I2(2)降低輸電損耗的兩個(gè)途徑:①減小輸電線的電阻:在輸電距離一定的情況下,為了減小電阻,應(yīng)當(dāng)選用電阻率小的金屬材料,還要盡可能增加導(dǎo)線的橫截面積。②減小輸電導(dǎo)線中的電流:為減小輸電電流,同時(shí)又要保證向用戶提供一定的電功率,就要提高輸電電壓。知識(shí)點(diǎn)二、遠(yuǎn)距離高壓輸電(1)基本電路(如圖)(2)基本關(guān)系①電壓關(guān)系②電流關(guān)系③功率關(guān)系P1=P2,P3=P4,聯(lián)系式:P2=ΔP+P3。(3)區(qū)分幾個(gè)概念①輸電電壓、輸電線上損失的電壓與用戶得到的電壓在上圖中,輸電電壓是指U2,輸電線上損失的電壓是指ΔU,用戶得到的電壓是指U4,顯然輸電電流②輸送功率、輸電線上損失的功率與用戶得到的功率在上圖中輸送功率是指P2(P1=P2),輸電線上損失的功率是指ΔP,P3=P4是用戶得到的功率,顯然P2=ΔP+P3,所以計(jì)算輸電線上損失的功率可以借助以下公式:【拓展】電網(wǎng)供電(1)遠(yuǎn)距離輸電基本原理:在發(fā)電站內(nèi)用升壓變壓器升壓,然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電,在用電區(qū)域通過(guò)降壓變壓器降到所需的電壓。(2)電網(wǎng):通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、變電站,將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái),形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)。(3)電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn):①降低一次能源的運(yùn)輸成本,獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。②減少斷電的風(fēng)險(xiǎn),調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡,保障供電的質(zhì)量。③合理調(diào)度電力,使電力的供應(yīng)更加可靠,質(zhì)量更高?！军c(diǎn)睛】采用高壓輸電的優(yōu)越性(1)減小輸電線電阻的局限性（2）減小輸電線上功率損耗所以,采用高壓輸電是減小輸電線上功率損耗最有效的途徑。(3)保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定?！军c(diǎn)睛】輸電線上的電壓損失(1)電壓損失ΔU輸電導(dǎo)線有電阻,電流通過(guò)輸電導(dǎo)線時(shí),會(huì)在導(dǎo)線上產(chǎn)生電勢(shì)降落,致使輸電線路末端的電壓U'比起始端電壓U低,差值ΔU=U-U'稱為輸電線路上的電壓損失。(2)造成電壓損失的原因①輸電線有電阻造成電壓損失。②輸電線的感抗和容抗造成電壓損失。注意:高中階段在計(jì)算中只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失。(3)減小輸電線路上電壓損失的方法①減小輸電線路電阻用增大輸電導(dǎo)線橫截面積來(lái)減小電阻,對(duì)低壓照明電路有效,在高壓線路中,因容抗和感抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大,故這種方法對(duì)高壓輸電效果不佳。②減小輸電電流I因?yàn)镮=PU高壓輸電既能減小功率損失,也能減小電壓損失,但在實(shí)際輸送電能時(shí),還需綜合考慮各種因素,依照不同的情況,選擇合適的輸電電壓。預(yù)習(xí)基礎(chǔ)：一、填空題1．某變電站用1100伏的電壓送電，導(dǎo)線損失電功率是輸出功率的20%，若要使導(dǎo)線損失電功率是輸出功率的5%，則輸出的電壓應(yīng)變?yōu)開(kāi)________伏．2．保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量——______和______穩(wěn)定。3．輸電線上的功率損失：P＝______，I為輸電電流，r為輸電線的電阻。4．電網(wǎng)：通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、______，將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電______。5．降低輸電損耗的兩個(gè)途徑（1）輸電線上的功率損失：P=___________，I為輸電電流，r為輸電線的電阻。（2）降低輸電損耗的兩個(gè)途徑：①減小輸電線的電阻：在輸電距離一定的情況下，為了減小電阻，應(yīng)當(dāng)選用電阻率___________的金屬材料，還要盡可能___________導(dǎo)線的橫截面積。②減小輸電線中的電流：為了減小輸電電流，同時(shí)又要保證向用戶提供一定的電功率，就要___________輸電電壓。鞏固所學(xué)二、單選題6．一發(fā)電站采用高電壓向外輸送電能，輸送的總功率為P，輸電電壓為U，輸電導(dǎo)線的總電阻為R，則下列說(shuō)法正確的是（）A．輸電線上的電流為 B．輸電線上的電流為C．輸電線上損失的電壓為U D．輸電線上損失的功率為7．特高壓輸電技術(shù)是中國(guó)實(shí)現(xiàn)能源大范圍優(yōu)化配置的戰(zhàn)略途徑，該技術(shù)是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)之一。目前中國(guó)已建成投運(yùn)“八交十直”共計(jì)十八條特高壓輸電線路，其中8個(gè)1000kV特高壓交流輸電工程，10個(gè)±800kV特高壓直流輸電工程。其中特高壓交流輸電工程中，主要是因?yàn)楦邏狠旊娍梢詼p?。ǎ〢．輸電的電壓 B．輸電的時(shí)間 C．輸電的電流 D．輸電線的電阻8．如圖所示，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（）A．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D．開(kāi)關(guān)K閉合后，原線圈輸入功率增大為原來(lái)的倍9．隨著科技的不斷發(fā)展，手機(jī)無(wú)線充電技術(shù)也是現(xiàn)在的一個(gè)熱門話題，而手機(jī)的無(wú)線充電原理圖可以簡(jiǎn)化為圖甲所示，實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)變壓器。技術(shù)是不斷革新的，現(xiàn)在市面上又出現(xiàn)了一個(gè)無(wú)線充電器同時(shí)給兩臺(tái)或多臺(tái)手機(jī)充電的技術(shù)，實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)有多個(gè)副線圈的變壓器，如圖乙所示。若無(wú)線充電器轉(zhuǎn)換器(原線圈)中的線圈匝數(shù)用n1表示，兩端電壓用U1表示，電流用I1表示，輸入功率用P1表示，兩臺(tái)手機(jī)電力接收線圈(兩個(gè)副線圈)中的線圈匝數(shù)分別用n2、n3表示，兩端電壓分別用U2、U3表示，電流分別用I2、I3表示，輸出功率分別用P2、P3表示，若不計(jì)原、副線圈磁通量損失，下面關(guān)于無(wú)線充電器轉(zhuǎn)換器和手機(jī)中的線圈匝數(shù)、電壓、電流、功率關(guān)系正確的是（）A．n1=n2＋n3 B．C． D．10．假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500kV的超高壓輸電,輸電線上損耗的電功率為P。保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下,現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電,若不考慮其他因素的影響,則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)椋ǎ〢． B． C．2P D．4P三、多選題11．遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電,若輸送電壓升高為原來(lái)的n倍,關(guān)于輸電線上的功率損失和電壓損失,正確的是(

)A．輸電線上的電功率損失是原來(lái)的倍 B．輸電線上的電功率損失是原來(lái)的倍C．輸電線上的電壓損失是原來(lái)的倍 D．輸電線上的電壓損失是原來(lái)的倍12．如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2。則（）A．用戶端的電壓為 B．輸電線上的電壓降為UC．理想變壓器的輸入功率為I1U1 D．輸電線損耗的功率為能力提升四、解答題13．如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，已知電廠的輸出功率為100kW，輸出電壓為250V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：20，降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，輸電線的總電阻，圖中變壓器可視為理想變壓器，求：（1）圖示中的送電電流（2）用戶得到的電壓（3）用戶得到的功率。14．一座小型水電站通過(guò)理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向較遠(yuǎn)處的用戶輸送電能，如圖所示。已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=480V，輸出功率P=20kW；用戶處的電壓U4=220V，消耗的功率P用=19.50kW，輸送導(dǎo)線總電阻R=20Ω，其余線路電阻不計(jì)，求：（1）輸送電流I2；（2）升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比。15．遠(yuǎn)距離輸電原理是通過(guò)升壓變壓器、輸電線和降壓變壓器把電能輸送到用電系統(tǒng)。某次遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中，發(fā)電機(jī)輸出功率是，輸出電壓是，輸電線中的功率損失為輸出功率的4%，輸電線上的電流為。（1）畫出遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程的電路圖；（2）求出輸電線的電阻；（3）升壓變壓器的初級(jí)、次級(jí)匝數(shù)比；（4）如果為生活區(qū)供電（），求降壓變壓器的初級(jí)、次級(jí)匝數(shù)比。（變壓器為理想變壓器）參考答案：1．2200【來(lái)源】甘肅省武威第十八中學(xué)2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期第二次月考物理試題【詳解】[1]．損耗的功率為：，導(dǎo)線損失電功率是輸出功率的20%，若要使導(dǎo)線損失電功率是輸出功率的5%，得使輸電電流變?yōu)樵瓉?lái)的，根據(jù)P=UI得，P一定，輸出電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，為2200V．2．

電壓

頻率【來(lái)源】2021人教版選擇性必修第二冊(cè)第三章3.4電能的輸送導(dǎo)學(xué)案【詳解】略3．I2r【來(lái)源】2021人教版選擇性必修第二冊(cè)第三章3.4電能的輸送導(dǎo)學(xué)案【詳解】略4．

變電站

網(wǎng)絡(luò)【來(lái)源】2021人教版選擇性必修第二冊(cè)第三章3.4電能的輸送導(dǎo)學(xué)案【詳解】略5．

較小

增大

提高【來(lái)源】3.4電能的輸送課前預(yù)習(xí)【詳解】（1）輸電線上的功率損失I為輸電電流，r為輸電線的電阻。（2）[2][3][4]降低輸電損耗的兩個(gè)途徑：①減小輸電線的電阻：在輸電距離一定的情況下，為了減小電阻，應(yīng)當(dāng)選用電阻率較小的金屬材料，還要盡可能增大導(dǎo)線的橫截面積。②減小輸電線中的電流：為了減小輸電電流，同時(shí)又要保證向用戶提供一定的電功率，由可知就要提高輸電電壓。6．B【來(lái)源】福建省廈門市同安第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試題【詳解】AB.輸電線上的電流為.當(dāng)U是導(dǎo)線上損失的電壓，可以用電流而本題中電壓U為輸電電壓，不是導(dǎo)線上的損失電壓，故A錯(cuò)誤，B正確；C.因U為輸電電壓，不是輸電線上損失的電壓，故C錯(cuò)誤；D．因U為輸電電壓，不是加在導(dǎo)線兩端的電壓，故不能用公式計(jì)算輸電線上損失的功率，故D錯(cuò)誤。故B正確。7．C【來(lái)源】廣東省湛江市嶺南師院附中東方實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題【詳解】根據(jù)可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，高壓輸電可以減小輸電的電流