1、1第 2 讲 变压器 电能的输送A 级基础练1用 220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是 110 V，通过负载的电流图象如图所示，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 A(100 t 2)解析：A 由题图可知通过负载的电流最大值为 Im0.05 A，周期 T0.02 s，故电流的函数表达式 i Imsin t0.05sin 100 t(A)，D 错误；理想变压器匝数比等于电压2T比，即 n1 n2 U1 U221，C 错误；输出电压 U2110 V，其最大值
2、 U2m U2110 2 2V，B 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率 P I2U2 110 W3.9 0.052W，A 正确2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( )A ab 接 MN、 cd 接 PQ， IabIcdC ab 接 PQ、 cd 接 MN， IabIcd解析：B 根据理想变压器的原理，线圈电流与匝数成反比， ab 接 MN，通过的电流较大，电流表接在 cd 两端，通过的电流较小，
3、B 正确3(2019江西南昌一模)如图所示，甲图中变压器为理想变压器，其原线圈接在u12 sin 100 t(V)的交流电源上，副线圈与阻值 R1 2 的电阻接成闭合电路，电流22表为理想电流表乙图中阻值 R232 的电阻直接接到 u12 sin 100 t(V)的交流电2源上，结果电阻 R1与 R2消耗的电功率相等，则( )A通过电阻 R1的交变电流的频率为 0.02 HzB电阻 R1消耗的电功率为 9 WC电流表的示数为 6 AD变压器原、副线圈匝数比为 41解析：D 由 u12 sin 100 t(V)可知： 1002 f，解得 f50 Hz，A 错2误；因为 R1、 R2消耗的功率相等
4、，设 R1两端的电压为 U1， ，解得 U13 V，由理想U21R1 U2R2变压器电压与匝数成正比得变压器原、副线圈匝数比为 41，D 正确； R1上的电流I1 1.5 A，电阻 R1消耗的电功率 P 4.5 W，B、C 错误U1R1 U21R14一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在 a、 b 间作为原线圈通过滑动触头取该线圈的一部分，接在 c、 d 间作为副线圈在 a、 b 间输入电压为 U1的交变电流时， c、 d 间的输出电压为 U2，在将滑动触头从 M 点顺时针转到 N 点的过程中( )A U2U1， U2降低B U2U1， U2升高C U2U1， U2降低D U
5、2U1， U2升高解析：C 由题图可知， cd 间的线圈为整个线圈的一部分，故其匝数比作为原线圈的整个线圈的匝数少，根据变压器的电压与匝数的关系可知， U2U1，当触头由 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中， cd 间线圈的匝数减少，所以输出电压降低，选项 C 正确5如图所示，电路中变压器原线圈匝数 n11 000 匝，两个副线圈匝数分别为n2500 匝、 n3200 匝，分别接一个 R55 的电阻，在原线圈上接入 U1220 V 的交流电源则两副线圈输出电功率之比 和原线圈中的电流 I1分别是( )P2P33A. ， I12.8 AP2P3 52B. ， I12.8 AP2P3 25C. ，
6、 I11.16 AP2P3 254D. ， I11.16 AP2P3 425解析：C 对两个副线圈有 ， ，所以 U2110 V， U344 V，又 P ，U1U2 n1n2 U1U3 n1n3 U2R所以 ；由欧姆定律得 I2 2 A， I3 0.8 A，对有两个副线圈的变压器P2P3 U2U23 254 U2R U3R有： n1I1 n2I2 n3I3，得 I11.16 A，C 正确6如图所示的变压器，接如图甲所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作，现将电源换成如图乙所示的交流电，则( )A由于乙交变电流的周期短，因此灯泡比第一次亮B由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿C无
7、论接甲电源，还是接乙电源，若滑动触头 P 向上移动，灯泡都变暗D若将原线圈 n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变大解析：C 灯泡的亮度与周期无关，取决于有效值，故 A 错误；电容器的击穿电压取决于电压的最大值，与频率无关，故 B 错误；无论接哪个电源，输入电压相同，滑片向上移动时，接入电阻增大，则灯泡均变暗，故 C 正确；若将副线圈 n1的匝数增加，则输出电压将减小，故灯泡消耗的功率将变小，故 D 错误7(2019湖北武汉部分重点高中联考)(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的4匝数比为 31，L 1、L 2、L 3为三只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接
8、入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是( )A电流表的示数为 2 AB电压表的示数为 27 V2C副线圈两端接入耐压值为 8 V 的电容器能正常工作D变压器副线圈中交变电流的频率为 50 Hz解析：AD 由输入端交变电压 u t 图象知，输入电压的有效值为 V27 V，由2722原、副线圈匝数之比为 31，可得原、副线圈的电压之比为 31，电流之比为 13，设灯泡两端电压为 U，所以 U9 V，副线圈两端电压的有效值为 9 V，三只灯泡均能正常发光，电流表的读数 I3 A2 A，A 正确；电压表的示数为有效值 27 V，B 错误；副线69圈两端电压的最大值为 9 V，C 错误；变压器副线
9、圈两端交变电流的频率为 50 Hz，D 正2确B 级能力练8(2018天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电，电路如图所示，理想交流电流表 A、理想交流电压表 V 的读数分别为 I、 U， R 消耗的功率为 P.若发电机线圈的转速变为原来的 ，则( )12A R 消耗的功率变为 P12B电压表 V 的读数变为 U12C电流表 A 的读数变为 2ID通过 R 的交变电流频率不变解析：B 根据 2 n 可知转速变为原来的 ，则角速度变为原来的 ，根据12 12Em nBS 可知电动机产生的最大电动势为原来的 ，根据 U 可知发电机的输
10、出电压有12 Em25效值变为原来的 ，即原线圈的输出电压变为原来的 ，根据 可知副线圈的输入电压12 12 n1n2 U1U2变为原来的 ，即电压表示数变为原来的 ，根据 P 可知 R 消耗的电功率变为 P，A 错12 12 U2R 14误，B 正确；副线圈中的电流为 I2 ，即变为原来的 ，根据 可知原线圈中的电流12UR 12 n1n2 I2I1也变为原来的 ，C 错误；转速减小为原来的 ，则频率变为原来的 ，D 错误12 12 129(多选)如图为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器随着用户负载增多，发电机 F 达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能
11、正常工作那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是( )A适当减小输电线的电阻 rB适当提高n4n3C适当提高 的同时，降低n2n1 n4n3D适当降低 的同时，提高n2n1 n4n3解析：AC 当发电机输出功率一定时，为使用户得到更大的功率，需减小输电线上的功率损失，根据 P I2r，可以减小输电线的电阻 r，A 对；也可以通过提高输电电压，减小输送电流，即提高 ，这样使线圈 n3两端电压变大，为使用户的用电器正常工作需要n2n1适当降低 ，C 对n4n310如图是原、副线圈都有中心抽头(匝数一半处)的理想变压器，原线圈通过单刀双掷开关 S1与电流表连接
12、，副线圈通过另一单刀双掷开关 S2与定值电阻 R0相连接，通过S1、S 2可以改变原、副线圈的匝数现在原线圈加一电压有效值为 U 的正弦交流电，当 S1接 a，S 2接 c 时，电流表的示数为 I，下列说法正确的是( )A当 S1接 a，S 2接 d 时，电流为 2I6B当 S1接 a，S 2接 d 时，电流为I2C当 S1接 b，S 2接 c 时，电流为 4ID当 S1接 b，S 2接 d 时，电流为I2解析：C 设 S1、S 2分别接 a、 c 时，原、副线圈匝数比为 n1 n2，则输出电压 U2U，功率 P UI ；在 S1、S 2分别接 a、 d 时，输出电压 U2 ，功率 P UIn
13、2n1 U2R0 n2U2n1，联立得 I I，A、B 项均错，同理可知，C 项对，D 项错误U2 2R0 1411(多选)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，闭合开关 S，下列说法正确的是( )A P 向下滑动时，灯 L 变亮B P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D P 向上滑动时，变压器的输出功率变大解析：BD P 向上或向下滑动时，由变压器的电压特点 可知， U2不变，灯 L 的U1U2 n1n2亮度也不变，A 项错误，B 项正确； P 向上滑动时，滑动变阻器的阻值减小，副线圈电路总电阻减小，由 P 可知
14、，变压器的输出功率 P2变大，又理想变压器的输入功率等于输出U2R功率，则输入功率 P1也变大，由 P1 U1I1及 U1不变可知，变压器的输入电流变大，C 项错误，D 项正确12(2019湖南师大附中等四校联考)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用 R0表示，变阻器 R 相当于用户用电器的总电阻当用电器增加时，相当于 R 变小，则当用电进入高峰时 ( )7A电压表 V1、V 2的读数均不变，电流表 A2的读数增大，电流表 A1的读数减小
15、B电压表 V3、V 4的读数均减小，电流表 A2的读数增大，电流表 A3的读数减小C电压表 V2、V 3的读数之差与电流表 A2的读数的比值不变D线路损耗功率不变解析：C 根据题意可知，电压表 V1、V 2的示数不变，当用电进入高峰时，电阻 R 减小，电流表 A3的读数增大，电流表 A2、A 1的读数都增大， R0两端电压增大，电压表 V3读数减小，电压表 V4的读数也减小，A、B 均错误；电压表 V2、V 3的读数之差与电流表 A2的读数的比值是 R0的阻值，不变，C 正确；线路损耗功率 P I R0增大，D 错误213(2019山东潍坊期末)如图所示，边长为 L、匝数为 N、电阻不计的正方
16、形线圈abcd，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕转轴 OO以角速度 匀速转动，轴 OO垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为 12.二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是( )A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为 e NBL 2sin tB变压器的输入功率与输出功率之比为 21C电压表 V 示数为 NBL 2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小解析：C 从图示位置开始计时， e Emcos t NBL2 cos t ，A 错误；变压器的输入功率等于输出功率，B 错误；
17、副线圈两端电压的最大值为 2NBL2 ，电压表的示数是 R两端电压的有效值，设为 U， T，解得 U NBL2 ，C 正确；若将滑动(2NBL22 )2R T2 U2R变阻器的滑片向下移动，电压表的示数不变，电流表的示数减小，D 错误14(2019山东德州期末)(多选)如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器 T1和降压变压器 T2向用户供电已知输电线的总电阻 R10 ，降压变压器 T2的原、副线圈匝数之比为 41，副线圈与用电器 R0组成闭合电路若 T1、 T2均为理想变压器， T2的副线圈两端电压 u220 sin 100 t V，当用电器电阻 R011 时( )28A通过
18、用电器 R0的电流有效值是 20 AB当用电器的电阻 R0减小时，输电线损耗的功率也随着减小C发电机中的电流变化频率为 100 HzD升压变压器的输入功率为 4 650 W解析：AD 通过用电器 R0的电流有效值 I A20 A，A 正确；当用电器的电阻UR0 22011R0减小时，由于电压不变，电流增大，输电线上的电流也增大，输电线上损失的功率增大，B 错误；变压器不改变交流电的频率， f50 Hz，C 错误；降压变压器的输出功率为P1 UI22020 W4 400 W，由理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比，得输电线上的电流为 I5 A，输电线上损失的功率 P I 2R2510 W250 W，升压变压器的输入功率 P P1 P4 650 W，D 正确9
