《高考備考指南 物理 》課件-第2講　變壓器　電能的輸送

(本欄目對應配套訓練P93~94)知識鞏固練習1.(多選)(2022年潮州模擬)某同學的電動自行車充電器有一輸入電壓為220V、輸出電壓為48V的變壓器.由于副線圈燒壞了，該同學為修復該充電器拆下燒壞的副線圈，用絕緣導線在鐵芯上繞了5匝線圈，如圖所示.將原線圈接到220V交流電源上，測得新繞線圈兩端電壓為2V.下列說法正確的是()A.該充電器原線圈有550匝B.該充電器原線圈有1100匝C.被燒壞的副線圈有120匝D.被燒壞的副線圈有240匝【答案】AC【解析】若該變壓器的原線圈、副線圈和新繞線圈的匝數(shù)分別用n1、n2、n3表示，原線圈、副線圈和新繞線圈兩端的電壓分別用U1、U2和U3表示，則有U1U3=n1n3.解得該充電器原線圈匝數(shù)為n1=U1U3·n3=2202×5匝=550匝，A正確，B錯誤.同理可得U1U2=n1n22.(2023年廣州二模)如圖甲所示的黑光燈利用紫色光引誘害蟲飛近高壓電網(wǎng)罩來擊殺害蟲.圖乙是黑光燈高壓電網(wǎng)罩的工作電路，變壓器將有效值為220V的交變電壓變成高壓.當高壓電網(wǎng)罩的電壓峰值達到3110V時，可擊殺害蟲.則變壓器的匝數(shù)比n1∶n2為()A.1∶10 B.1∶20C.22∶311 D.311∶22【答案】A【解析】變壓器原、副線圈的匝數(shù)比等于原、副線圈兩端的電壓比，原線圈電壓的有效值為220V，則可知其峰值為2202V，可得變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=2202V∶3110V=1∶10，A正確.3.(多選)某水電站輸電線路簡化模型如圖所示，R為輸電線總電阻(可視為定值電阻).發(fā)電機輸出電壓恒定，而用電高峰期用戶消耗的電功率增加.設(shè)升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器.下列說法正確的是()A.電壓表V1的示數(shù)增大B.電壓表V2的示數(shù)減小C.電流表A1的示數(shù)增大D.電流表A2的示數(shù)減小【答案】BC【解析】變壓器的原線圈電壓決定副線圈電壓，發(fā)電機輸出電壓恒定，所以電壓表V1示數(shù)不變，A錯誤.用電高峰期用戶消耗的電功率增加，升壓變壓器的輸出功率變大，根據(jù)P=UI可知輸電線上的電流增大，電流表A1的示數(shù)增大.根據(jù)U損=IR，U2'=U1-U損，U2'U2=n3n4，可知U2減小，B、C正確.4.(2022年佛山模擬)如圖甲所示，100匝圓形線圈接入理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈接入阻值為R的電阻，電表都是理想電表.已知每匝線圈的電阻均為R.若在線圈位置加入垂直于線圈平面的磁場，磁感應強度B隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖像如圖乙所示，得到圓形線圈的電熱功率與電阻R的功率相等.下列說法正確的是()A.T2B.T4時刻兩電流表示數(shù)均為C.原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=10∶1D.對某一段線圈來說，當磁感應強度最大時，受到的安培力最大【答案】C【解析】電流表測量的是有效值，不是瞬時值，兩電流表的示數(shù)不變，A、B錯誤.根據(jù)題意得I12×100R=I22×R，I1I2=n2綜合提升練習5.(2023年潮州聯(lián)考)用一臺理想變壓器對電動汽車充電，該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2，輸出功率為8.8kW，原線圈的輸入電壓u=2202sin(100πt)V.關(guān)于副線圈輸出電流的有效值和頻率正確的是()A.20A，50HzB.202A，50HzC.20A，100HzD.202A，100Hz【答案】A【解析】由題可知原線圈輸入電壓的有效值為U1=22022V=220V，原線圈電流為I1=PU1=40A，副線圈輸出電流的有效值為I2=n1n2I1=20A，變壓器無法改變電流的頻率，故f=ω2π6.(2023年茂名二模)如圖所示，理想變壓器原線圈串聯(lián)一個定值電阻R0之后接到交流電源上，電壓表V1的示數(shù)U1恒定不變，電壓表V2和V3的示數(shù)分別用U2和U3表示，電流表A的示數(shù)用I表示，所有電表都可視為理想電表.當滑動變阻器R的滑片P向上滑動時，下列說法正確的是()A.U1和U2的比值不變B.電流表A的示數(shù)I增大C.電壓表V2的示數(shù)U2減小D.電阻R0和滑動變阻器R消耗的功率的比值總是等于U1【答案】D【解析】當滑動變阻器的滑片P向上滑動時，副線圈回路中電阻增大，副線圈回路中電流減小，原線圈電流減小，U2減小，則U1和U2的比值變小，A、B、C錯誤.因為是理想變壓器，滑動變阻器R消耗的功率等于原線圈輸入功率，則PR0PR=7.下圖為高速列車的供電流程圖.牽引變電所(視為理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2)將高壓220kV或110kV降至27.5kV，再通過接觸網(wǎng)上的電線與車頂上的受電器使機車獲得25kV工作電壓，則()A.若電網(wǎng)的電壓為220kV，則n1∶n2=1∶8B.若電網(wǎng)的電壓為110kV，則n1∶n2=22∶5C.若高速列車運行功率增大，機車工作電壓將會高于25kVD.高速列車運行功率增大，牽引變電所至機車間的熱損耗功率也會隨之增大【答案】D【解析】若電網(wǎng)的電壓為220kV，則n1∶n2=220kV∶27.5kV=8∶1.若電網(wǎng)的電壓為110kV，則n1∶n2=110k