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理想变压器与远距离输电问题一、单选题1.如图所示,理想变压器原线圈接一交流电源,副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2,最初电键S是断开的,现闭合电键S,则( )A.副线圈两端电压变大 B.灯泡L1变亮C.电流表A1示数变大 D.电阻R中的电流变小2.如图所示的电路图中,变压器是理想变压器,原线圈匝数n1=600匝,装有0.5A的保险丝,副线圈的匝数n2=120匝.要使整个电路正常工作,当原线圈接在180V的交流电源上,则副线圈( )A.可接耐压值为36V的电容器B.可接“36V 40W”的安全灯两盏C.可接电阻为14的电烙铁D.可串联量程为3A的交流电流表测量副线圈电路的总电流3.下列说法不正确的是( )A.变压器也可能改变恒定电压B.变压器的原理是一种电磁感应现象,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C.变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D.变压器原线圈相对电源而言起负载作用,而副线圈相对负载而言起电源作用4.如图所示,理想变压器原线圈输入电压,副线圈电路中为定值电阻,是滑动变阻器.和是理想交流电压表,示数分别用和表示;和是理想交流电流表,示数分别用和表示.下列说法正确的是( )A.和表示电流的瞬时值B.和表示电压的最大值C.滑片向下滑动过程中,不变,变大D.滑片向下滑动过程中,变小,变小5.远距离输电,原来用电压输电,在输电线上损失的电功率为,现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1/10,则输电电压应为( )A.100 B.C. D.6.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比,原线圈两端连有光滑导轨,副线圈与电阻相连组成闭合回路,当导体在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时,电流表的示数是12,则副线圈中电流表的示数是( )A.0 B.3C.48 D.与值大小有关7.如图所示,理想变压器原线圈与电阻串联,原、副线圈的匝数比为20:1,是原线圈的中心抽头,副线圈连接滑动变阻器、电流表和电压表,电表均为理想交流电表.已知交流电源电压瞬时值表达式为,将单刀双掷开关扳向后,下列说法中正确的是( )A.电压表的示数为11 B.通过滑动变阻器的交流电的频率为100 C.若将滑动变阻器的滑片下移,则电压表的示数减小,功率增大D.若将单刀双掷开关由扳向,则电流表的示数减小8.下图为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电,下列表述不正确的是( )A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好9.如图所示,某发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8,要使输电线上的功率损失为5%,而用户得到的电压正好为220V,求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )A.161 19011 B.116 11190C.116 19011 D.161 1119010.如图所示,在某电路的a、b两端加正弦交变电压U,已知理想变压器原线圈匝数为n1、副线圈匝数为n2,图中电阻R1=2R2,V为理想电压表。工作过程中,a、b端的输入功率为R2消耗功率的9倍,则下列说法正确的是( )A.n1:n2=3:1B.n1:n2=4:1C.电压表示数为D.升高a、b两端电压,R1,R2消耗功率之比增大11.某小型水电站的电能输送示意图如下.发电机的输出电压为200V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n、n2.降压变压器原副线匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220V的用电器正常工作,则( )A. B. C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D.升压变压器的输出功率小于降压变压器的输入功率12.甲图是一小型交流发电机供电原理图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场,理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接,灯泡标有“220V 60W”字样且正常发光。从某时刻开始计时,发电机输出端的电流随时间变化图象如图乙所示,则以下说法正确的是( )A.t=0.02s时发电机线圈ABCD平面与磁场方向平行B.电路中的电流方向每秒改变100次C.变压器原、副线圈匝数之比为15:11D.交流发电机输出电流的函数表达式i=0.2sin(50t)A13.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=41,电阻R=25,C为电容器.原线圈接u1=200sin100t V的交流电.则( )A.该交流电的频率为50HzB.交流电流表的读数为0C.电阻R的功率为200WD.电容器的耐压值应大于50V二、计算题14.某小型水力发电站的发电输出功率为,发电机的输出电压为250,输电线总电阻.为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的4%,必须采用远距离高压输电的方法,在发电机处安装升压变压器,而在用户处安装降压变压器.设用户所需电压为220,不计变压器的损失.求:( 取10)（1）.输电线上的电流（2）.升、降压变压器原、副线圈的匝数比（3）.可供多少盏“22040”的白炽灯正常工作.15.如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V,副线圈两端电压U2为220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V,求:（1）.原线圈n1等于多少匝?（2）.当开关S断开时,电流表A2的示数I2=5 A.则电流表A1的示数I1为多少?（3）.当开关S闭合时,电流表A1的示数I1等于多少?参考答案一、单选题1.答案：C解析：试题分析:理想变压器原副线圈电压比等于匝数比,即,原线圈电源不变,原副线圈匝数不变所以副线圈电压不变选项A错。副线圈中,开关闭合后,总电阻变小,总电流变大,即通过电阻R中的电流变大选项D错。即电流表示数变大,根据电流与匝数成反比可得,由于I2变大所以I1变大选项C对。理想变压器原副线圈无电阻,所以灯泡L1电压等于副线圈电压是不变大,功率也是不变的,所以亮度不变,选项B错。2.答案：B解析：根据得: =180 V=36V,又由,在保险丝安全的条件下,副线圈中允许流过的最大电流为=0.5 A=2.5A,最大输出功率Pm=I2U2=2.536 W=90W,B选项正确.而交流电压的有效值为36 V,那么其最大值一定大于36 V,所以A项错误.接14 的电阻时,流过电阻的电流将达到=A2.5A,C项不正确.串联电流表时会因电流过大烧毁电流表或烧断保险丝,D项错误.3.答案：A解析：变压器可以改变交变电流的电压、电流,其工作原理是电磁感应现象.4.答案：C解析：交流电表的示数为有效值,故选项A、B均错误;滑片向下滑动过程中,变小,由于交流电源及原、副线圈匝数不变,所以变大,由,得变大,选项C正确,D错误.5.答案：B解析：设线路电阻为损失功率为,线路电流为,解得,则,当为原来的时,选项B正确.6.答案：A解析：变压器的工作原理是电磁感应(互感),当直导体在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时,回路中的电流是恒定的,不能引起电磁感应现象,故的读数为零.故A正确.7.答案：C解析：电源电压有效值为220 ,如果原线圈上无电阻,由电压之比等于匝数之比可得,副线圈两端电压有效值为11 ,电表测量的是有效值,示数也为11 ,但实际上有电阻分压,电压表示数小于11 ,故A错误;变压器不改变交变电流的频率,由交变电流表达式可知频率为50 ,故B错误;滑动变阻器滑片向下移,电阻变小,故副线圈中的电流变大,那么原线圈中的电流也随着变大,电阻功率增大,电阻两端的电压也变大,交流电源的电压不变,变压器的输入电压变小,副线圈两端的电压也相应变小,电压表的示数减小,选项C正确;单刀双掷开关由扳向,原线圈匝数变少,副线圈两端电压变大,电压表的示数变大,滑动变阻器滑片不动,电流表示数也变大,故D错误;故选C.考点:变压器;电路的动态分析，电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.8.答案：C9.答案：C10.答案：B11.答案：A12.答案：D13.答案：AD二、计算题14.答案：（1）.输电线中电流:,得（2）.由,得对升压变压器: 对降压变压器:又,故（3）.解析：（1）.电路结构:首先画出输电示意图,如下图所示,并标注已知量与待求量,注意变压器为理想变压器输电线中电流由求得,不能由求解（2）.电路中的功率关系是解题的突破口（3）.升压、降压变压器原、副线圈电压、电流与线圈匝数的关系,满足,可灵活应用电压电流关系求出匝数比15.答案：（1）.1650匝; （2）. A（3）. A解析：（1）.由电压与变压器匝数的关系可得:U1/n1=U2/n2=U,则n1=1650匝.（2）.当开关S断开时,有:=A（3）.当开关S断开时,有:RL=U2/I2=44 .当开关S闭合时,设副线圈总电阻为R,有R=RL/2=22 ,副线圈中的总电流为I2,则I2=U2/R=10 A.由U1I1=U2I2可知, =A
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