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第2课时变压器、电能的输送考纲解读1.理解变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关的计算.2.能够对变压器进行动态分析.3.会分析计算远距离输电问题1 理想变压器的工作原理关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ()A通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案BC解析由于是交变电流，交变电流的磁场不断变化，磁通量也在变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B、C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D错2 理想变压器的变压规律如图1所示，一理想变压器的原线圈匝数n11 000匝，副线圈匝数n2200匝，交流电源的电动势e311sin 100t V(不考虑其内阻)，电阻R88 ，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则 ()A电压表的示数为62.2 V 图1B电流表的示数为2.5 AC通过R的电流最大值为0.5 AD变压器的输入电功率为22 W答案D解析由于e311sin 100t V，原线圈电压最大值Um为311 V，有效值U1220 V，根据可得U244 V，由欧姆定律知，副线圈中电流I20.5 A，I2mI20.7 A，I1I20.1 A，所以A、B、C错误，变压器的输入电功率P1P2U2I222 W，D正确3 远距离输电中的电压与功率损失在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么()A输电线路上损失的电压与输送电流成正比B输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比答案AC解析输电线路上损失电压UIR，在R一定时，U和I成正比若U越高，I，I越小，那么U越小输电线路上损失的功率PI2R，当P一定时，I，所以P()2R，即P和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故A、C正确考点梳理一、理想变压器1 工作原理互感现象2 基本关系式(1)功率关系：P入P出(2)电压关系：只有一个副线圈时，；有多个副线圈时，.(3)电流关系：只有一个副线圈时，.由P入P出及PUI推出有多个副线圈时，U1I1U2I2U3I3.3 几种常用的变压器(1)自耦变压器调压变压器(2)互感器4 理想变压器的理解(1)没有能量损失；(2)没有磁通量损失二、远距离输电1 输电过程(如图2所示)图22输送电流(1)I；(2)I.3输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为QI2Rt.4电压损失(1)UUU；(2)UIR.5 功率损失(1)PPP；(2)PI2R()2R6 降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻，由电阻定律R可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积(2)减小输电导线中的输电电流，由PUI可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流4 理想变压器的动态分析如图3所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑图3动触头标记为Q，则()A只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大B只将Q向下移动时，电流表的读数变大C只将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大D只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大答案D解析只将Q向下移动时，R阻值增大，电路中电阻增大，电流减小，故B项错；由于副线圈上电压不变，电灯两端的电压不变，功率不变，亮度不变，故A项错只将P沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少，电压减小，电流减小，故C项错只提高输入端的电压时，副线圈上电压增大，电流增大，故D项对5 远距离输电问题的分析中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响则()A送电电流变为原来的2倍B输电线上降落的电压将变为原来的2倍C输电线上降落的电压将变为原来的D输电线上损耗的电功率将变为原来的答案C解析根据输送电功率P输U输I输及P输不变，可知，送电电流I输P输/U输1/U输，当U输变为原来的2倍时，I输变为原来的，选项A错误；输电线上降落的电压U降I输R线I输，所以，当送电电流变为原来的时，输电线上降落的电压也变为原来的，选项B错误，C正确；输电线上损耗的电功率P损IR线I，所以输电线上损耗的电功率将变为原来的，选项D错误规律总结1 理想变压器的动态分析的方法(1)分清不变量和变量；(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系；(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定2 解远距离输电问题必备技巧(1)正确画出输电过程示意图，并在图上标出各物理量(2)抓住变压器变压前、后各量间关系，求出输电线上的电流(3)计算电路功率问题时常用关系式：P损IR线，注意输电线上的功率损失和电压损失(4)电网送电遵循“用多少送多少”的原则，说明原线圈电流由副线圈电流决定考点一理想变压器原、副线圈基本关系的应用1 基本关系(1)P入P出；(2)，有多个副线圈时，仍然成立(3)，电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同2 制约关系(1)电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定(2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定(3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定例1(2012课标全国理综17)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图4所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，图4且变压器是理想的，则U2和I1分别约为()A380 V和5.3 A B380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A解析由题图并根据理想变压器电压比关系，代入数据解得副线圈两端的电压有效值U2380 V，因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即P入P出U1I1，解得I1 A9.1 A，选项B正确，选项A、C、D错误答案B1.关于理想变压器的四点说明(1)变压器不能改变直流电压(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率(3)理想变压器本身不消耗能量(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值2解决变压器问题的三种思路(1)电压：变压器原、副线圈的电压之比为；当变压器有多个副线圈时，.(2)功率：理想变压器的输入、输出功率为P入P出，当变压器有多个副线圈时，P1P2P3.(3)电流：由I知，对只有一个副线圈的变压器有，当变压器有多个副线圈时有n1I1n2I2n3I3.突破训练1(2010海南9)如图5所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表下列结论正确的是() 图5A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 VB若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍答案AD解析本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识，意在考查考生对交变电流的认识和理解因为电压表的读数为6 V，则变压器的输出电压的有效值为6 V，由，故U14U224 V，所以输入电压的最大值为UmU124 V，所以选项A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U2增大，由I2可知，电流表示数增大，所以选项B错；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R变大时，则I2，电流变小，又P1P2U2I2，故输入功率也减小，所以选项C错；若负载电阻R不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，I2则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率P2U2I2变为原来的4倍，所以选项D正确考点二理想变压器的动态分析分析理想变压器动态问题的思路程序可表示为：.例2(2012福建理综14)如图6所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是() 图6AI1和I2表示电流的瞬时值BU1和U2表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小解析电路中交流电表的示数为有效值，故A、B项均错误；P向下滑动过程中，R变小，由于交流电源和原、副线圈匝数不变，U1、U2均不变，所以I2变大，由，得I1I2变大，故C项正确，D项错误答案C例3如图7所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是()A若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 图7C若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大解析若F不动，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A错误，B正确；若P不动，滑片F向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L消耗的功率减小，电压表V2的示数变小，C、D错误答案B突破训练2如图8所示，理想变压器原线圈的匝数n11 100匝，副线圈的匝数n2110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，且R0R1R2，电流表、电压表均为理想电表原线圈接u220sin (314t) (V)的交流电源起初开关S处于断开状态下列说法中正确的是()图8A电压表示数为22 VB当开关S闭合后，电压表示数变小C当开关S闭合后，电流表示数变大D当开关S闭合后，变压器的输出功率增大答案BCD解析电源电压的有效值为U1220 V，由可知U222 V，而电压表示数只是R1两端的电压，一定小于U2，A项错误S闭合后，负载总电阻变小，而U2不变，由P出知P出变大，I2变大，而P入P出U1I1，U1不变，I1应变大，即电流表示数变大；电阻R0的分压U0I2R0，U0变大，则电压表示数UU2U0应变小综上所述，选项B、C、D正确考点三远距离输电问题1 远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机升压变压器远距离输电线降压变压器用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析2 远距离高压输电的几个基本关系(以图9为例)图9(1)功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3.(2)电压、电流关系：，U2UU3，I2I3I线(3)输电电流：I线.(4)输电线上损耗的电功率：P损I线UIR线()2R线当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的.例4(2012天津理综4)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为 ()A.， B()2R，C.， D()2R，解析根据变压器的变压规律，得k，nk，所以U1kU，U2nkU.根据PUI，知匝数比为k和nk的变压器副线圈的电流分别为I1，I2.根据PI2R知，输电线路损耗的电功率分别为P1IR()2R，P2IR()2R，所以.选项D正确，选项A、B、C错误答案D 在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时应用P损IR线，其原因是I线可以由公式P输入I线U输入求出，而P损U线I线和P损则不常用，其原因是在一般情况下，U线不易求出，且易将U线和U输入相混而造成错误突破训练3(2010浙江理综17)某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW，现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是()A输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻答案B解析输电线上输送的电流I6 000 A，A错；输电线上损失的电压为UIr6 0002.5 V1.5104 V15 kV，B对；若改用5 kV的电压输电，则输电线上输送的电流I6105 A，输电线上损失的功率PI2r(6105)22.5 W9108 kW，表明输出的电能将在线路上损耗完，则输电线上损失的功率为3106 kW，C错；D项中输电线上损失的功率PU2/r，U应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D错47两种特殊的变压器模型1 自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用例5如图10所示，接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R.当滑动触头P向上移动一段距离后，下列说法正确的是()图10A等效电阻R上消耗的功率变大B三个灯泡都变亮C原线圈两端的输入电压减小D原线圈中电流表示数减小解析自耦变压器的原、副线圈是同一个线圈，只是匝数不同而己由题意知原线圈是副线圈的一部分.，当P上移时，U1、n2不变，n1变大时，U2变小，因负载电路结构不变，因此负载上的总电流I2应变小，R上消耗的功率变小，由串、并联电路特点知三个灯泡都变暗，A、B都错误由于原线圈的输入电压由外部电路决定，是不变的，C错误；由P入P出，U1I1U2I2知，P出减小时，I1一定减小，电流表示数减小，D项正确答案D2 互感器分为：电压互感器和电流互感器，比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测高流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1I2n2例6电流互感器和电压互感器如图11所示其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()图11AA为电流互感器，且n1n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3n4，b是电压表解析由题图可知A为电流互感器，B为电压互感器，因此a是电流表，b是电压表在A中，有I1n1I2n2，要把大电流变为小电流，有n2n1；在B中，有，要把高电压变成低电压，则有n3n4；综上所述可知，选项A、D正确答案AD高考题组1 (2012海南单科4)如图12所示，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是() 图12A120 V,0.10 A B240 V,0.025 AC120 V,0.05 A D240 V,0.05 A答案D解析副线圈电压U212 V，由得U1240 V，副线圈中电流I222 A1 A，由得I10.05 A.2 (2012重庆理综15)如图13所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知() 图13A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W答案C解析由电器RL正常工作，可得通过副线圈的电流为I A4 A，故C对；与副线圈连接的导线所分电压为Ur46 V24 V，副线圈两端电压U2220 V24 V244 V，因此原、副线圈的匝数比，故A错；又变压器的输入功率等于其输出功率，即P1P2U2I22444 W976 W，故D错；交变电压的频率f50 Hz，故B错3 (2012山东理综18)图14甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体以下判断正确的是() 图14A电压表的示数等于5 VB电压表的示数等于 VC实现点火的条件是1 000D实现点火的条件是1 000，故选项C正确，选项D错误4 (2011山东理综20)为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图15甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示以下正确的是 () 甲乙图15Au2190sin (50t) VBu2190sin (100t) VC为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移D为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移答案BD解析由题图乙知交变电流的周期T2102 s，所以100 rad/s，故u2Umsin t190sin (100t) V，A错误，B正确由得U2U1，欲使U2升高，n1应减小，P应上移，C错误，D正确模拟题组5 如图16甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别是n1、n2，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，副线圈接定值电阻R，其余电阻不计从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压当单刀双掷开关由a拨向b后，下列说法正确的是 () 甲乙图16A副线圈输出电压的频率变小B电压表的示数变大C电流表的示数变小D原线圈的输入功率变大答案BD解析变压器不会改变交流电的频率，A项错误；当开关由a拨向b后，n1变小，由，且U1不变，可知n1变小，n2、U1不变时，U2变大，即电压表的示数变大，同样电流表示数也要变大，B项正确，C项错误；由P入P出U2I2可知，D项正确6 正弦交流电经过匝数比为的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图17甲所示方式连接，R10 .图乙是R两端电压u随时间变化的图象，Um10 V，则下列说法中正确的是 ()图17A通过R的电流iR随时间t变化的规律是iRsin 100t(A)B电流表A的读数为0.1 AC电流表A的读数为 AD电压表的读数为Um10 V答案B解析通过R的电流iRcos 100t(A)，A错误由得I10.1 A，B正确，C错误电压表读数为有效值U10 V，D错误(限时：30分钟)题组1对理想变压器基本关系的考查1. (2011课标全国17)如图1所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为12，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表 图1现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 A答案A解析由变压原理可得U1110 V，即电压表示数为110 V由P入P出，灯泡正常发光可得P入U1I1P出22 W，I1 A0.2 A，故A正确2 一个理想变压器的线圈绕向如图2甲所示，原线圈输入电流的it图象如图乙所示，第1 s内电流方向在图甲中已标出，则()图2A灯泡中的电流变化周期为2 sB输入电流的有效值小于 AC前2 s内灯泡中电流方向从b到aD前2 s内铁芯中磁通量的变化率恒定答案BCD解析由题图乙知i的变化周期为4 s，A项错误当输入电流为正弦式交流电时，I有效 A，而此题中，电流的有效值要小于 A，B项正确由楞次定律判知前2 s内灯泡内电流方向从b向a，C项正确由图象可知在前2 s电流I的变化率恒定，由此产生的磁通量的变化率也是恒定的，D项正确综上述可知，B、D正确3 如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电阻R22 ，各电表均为理想电表，副线圈输出电压的变化规律如图乙所示下列说法正确的是 ()甲乙图3A输入电压的频率为100 HzB电压表的示数为220 VC电流表的示数为1 AD电阻R消耗的电功率是22 W答案BD解析由图乙知，副线圈输出电压的有效值为22 V，由知U1220 V；电阻R的电功率为P22 W，B、D选项正确；f Hz50 Hz，A项错；P入P出P22 W，又P入U1I1，所以I10.1 A，C项错4 如图4甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图乙所示，副线圈仅接入一个10 的电阻则()图4A变压器的输入电压最大值是220 VB正弦交变电流的周期是1103 sC变压器的输入功率是1103 WD电压表的示数是100 V答案AC解析由图乙可知，输入电压最大值为220 V，有效值为220 V，周期为2102 s，故A正确，B错误；根据变压器原、副线圈电压关系得输出电压有效值为U2100 V，则电压表的示数为100 V，D错误；变压器的输入功率等于输出功率，为P入P出1 000 W，C正确题组2对变压器动态分析的考查5 如图5甲所示，T为理想变压器，原、副线圈匝数比为101，副线圈所接电路中，电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表，电阻R14 ，R26 ，R3的最大阻值为12 ，原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是 ()图5A电压表V1的示数增大B电压表V2的示数为20 VC电流表A1、A2的示数都增大D电压表V1的示数与电流表A1的示数的乘积一直减小答案D解析当R3的滑片向上移动时，R2、R3的总电阻减小，分压减小，所以电压表V1的示数减小，A错误由变压比公式得U222 V，B错误根据“串反并同”得电流表A1的示数增大，电流表A2的示数减小，C错误电压表V1的示数与电流表A1的示数的乘积为电阻R2、R3消耗的功率之和，由于P入P出P1P23，且P入P出不变，P1增大，故P23减小，D正确6 (2011福建理综15)图6甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1，S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是 ()图6A输入电压u的表达式u20sin (50t) VB只断开S2后，L1、L2均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W答案D解析由图象乙可知Um20 V，T0.02 s，故100 rad/s，即输入电压u的表达式u20sin (100t) V，所以A项错误断开S2后两灯串联，总电压仍为4 V，所以L1、L2均不能正常发光，B项错误根据P入P出可知断开S2后R总增大，P入变小，P出变小，C项错误若S1接2，由P可得P W0.8 W，D项正确7 如图7所示，某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图所示电路，开关S原来闭合，且R1R2.现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况正确的是 ()图7AU增大 BI增大CP1减小 DP减小答案AD解析开关S由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的输出电压U2不变，则输出电流I2变小，R上的电压变小，R1上的电压U变大，电阻R1上的功率P1，R1不变，U变大，则P1增大，故A正确，C错误由电流与匝数的关系可知电流表的示数I减小，B错误输出功率P出I2U2，U2不变，I2减小，则P出减小，输入功率等于输出功率，所以D正确8 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图8甲所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压图甲中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么 ()图8A由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u36sin 100t(V)B当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小答案D解析由题图乙可知u36sin 100t(V)，A错误M、N之间输出交流电压的频率由输入的交流电压的频率决定，B错误滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大，R2消耗的电功率P2减小，C错误，D正确9 某同学自制变压器，原线圈为n1匝，在做副线圈时，将导线ab对折后并在一起，在铁芯上绕n2圈，从导线对折处引出一个接头c，连成图9所示电路S为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u1Umsin t的交流电源下列说法正确的是 ()图9AS接b时，电压表示数为BS接c时，电压表示数为CS接c时，滑动触头P向下移动，变压器输入功率变大DS接c时，滑动触头P向上移动，变压器输入电流变大答案BD解析S接b时，双导线ab产生的感应电动势抵消为零，电压表示数为零，选项A错误；S接c时，副线圈的电动势就是一个n2线圈产生的感应电动势，由、U1，所以U2，选项B正确；P向下滑时，R变大，消耗的功率变小，因此输入功率也变小，同理分析，P向上滑时，R减小，回路电流变大，由I1n1I2n2知输入电流变大，选项C错误，D正确题组3对远距离输电的考查10在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的电功率为P，用户得到的电功率为P用，则下列关系式中正确的是()AP BPCP用P DP用P(1)答案BD解析输电线电阻R，输电电流I故输电线上损失的电功率为PI2R2用户得到的电功率为P用PPP11如图10所示为重庆某中学教学区供电示意图，供电部门通过理想变压器原线圈A、B端送电，虚线框内表示教学区内各教室的照明电路已知变压器副线圈C、D两端距教学区输入端E、F距离较远，之间输电线电阻不能忽略，设定A、B端输入电压一定，则以下说法正确的是 ()图10A如果教学区同时使用的电灯减少，A、B端输入功率仍不变BC、D端电压一定为220 VCE、F端电压一定为220 VD教学区内同时使用的电灯越多，E、F端输入电压越低答案D解析使用的电灯减少时，输电线与照明电路的总电阻变大，副线圈两端电压U2不变，故P出变小，又P入P出，所以A、B端输入功率变小，A项错误；由于输电线电阻的分压，要保证教室内照明灯正常工作，则应有UCD220 V；而UEF会因为使用的电灯数量不同而获得不同电压，B、C项错误；当使用的电灯越多时，输电线上损失的电压就越多，EF端输入的电压就越低，D项正确12某小型水电站的电能输送示意图如图11甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()图11A乙图中电压的瞬时值表达式为u220sin 100t VB乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220 V，所以C通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率答案AD解析由于输电线上电阻会损失电压、电功率，使得U2U3，故P2P3，选项D正确；因为，由于U1U4220 V，U2U3，所以，选项B错误；由交流电及变压器基础知识可知选项A对，C错13某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻为6 .(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率；(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压答案(1)16.62 kW(2)226.18 V解析(1)输电线上的电流为I A52.63 A输电线路损耗的功率为P损I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高压输电后，输电线上的电流为I A4 A用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046) V4 976 V根据，用户得到的电压为U2U14 976 V226.18 V.
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