2022年物理第一輪復(fù)習(xí)題庫(kù)第2講 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電

第2講變壓器遠(yuǎn)距離輸電

知識(shí)梅理?雙基過(guò)關(guān)緊抓教材自主落實(shí)

知識(shí)要點(diǎn)

一'理想變壓器

1.構(gòu)造和原理

(1)構(gòu)造：如圖1所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。

原線圈1匚二二二二二二二：|副線圖

、~1磁感線

鐵芯

圖1

(2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。

2.基本關(guān)系式

(1)功率關(guān)系：PA=PH..Q

⑵電壓關(guān)系：，記。

有多個(gè)副線圈時(shí)：7T====-0

(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)￡=禽

由「入=「出及P=U/推出有多個(gè)副線圈時(shí)，U/i=S/2+U3/3+…+U”/"。

二'遠(yuǎn)距離輸電

1.電壓損失：⑴AU=U2—U3。(2)公。=血旦”。

2.功率損失：（1）AP=P2—P3。（2）尸損=氏絲線=々一。

一K線

3.功率關(guān)系：P\=P1,23=04,P2=￡_報(bào)+。3。

.rrf、"“力U'n\hU3鹿3/4rrArr.rTTTT

4.電壓、電流關(guān)系：~rr=~=~r>~rr=~^~=i~?u?=ku~\~in,/2=/3=/線。

（72m1\t/472413---

ugdndn上,P?尸3〃2-3

5.軸電電流：/77~—777~po

U2（73區(qū)緩

2

6.輸電線上損耗的電功率：P損=1線△U=l［R線=（反）R線。

基礎(chǔ)診斷

L［人教版選修3-2.P44T2改編］有些機(jī)床為了安全，照明電燈用的電壓是36V,

這個(gè)電壓是把380V的電壓降壓后得到的。如果變壓器的原線圈是1140匝，副

線圈是（）

A.1081匝B.1800匝

C.108匝D.8010匝

解析由題意知Ui=380V,5=36V,m=1140,則/=見(jiàn)得〃2=華〃i=108,

U2屋2（71

選項(xiàng)C正確。

答案c

2.（多選）理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比〃?：〃2=10：1,原線圈兩端接交流電源,

則（）

A.原、副線圈中電流頻率之比力:及=10：1

B.原、副線圈兩端電壓之比為5:^2=10：1

C.原、副線圈內(nèi)電流之比力：；2=1：10

D.變壓器輸入和輸出功率之比Pi:P2=10：1

答案BC

3.如圖3所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表。

下列說(shuō)法正確的是（）

圖3

A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，Ri消耗的功率變大

B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表Ai示數(shù)變大

D.若閉合開(kāi)關(guān)S,則電流表Ai示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

答案B

4.［人教版選修3-2F50T3改編］從發(fā)電站輸出的功率為220kW,輸電線的總電阻

為0.05Q,用110V和11kV兩種電壓輸電。兩種情況下輸電線上由電阻造成的

電壓損失之比為()

A.100：1B.1：100C.1:10D.10：1

p

解析由題意知輸電線上的電流/=與，則輸電線的總電阻造成的電壓損失△(7=

1

,_Pr?AL/i77?L/211X1Q3IQO

Ir~~U'故而工一法—110=丁，故選項(xiàng)A正確。

Th

答案A

保堂互動(dòng)?研透考點(diǎn)不同考點(diǎn)不同講法

考點(diǎn)理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用

1.理想變壓器的制約關(guān)系

電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定5=融

制

約原線圈的輸入功率產(chǎn)入由副線圈的輸出功率P出決定P入

功率

關(guān)=P出

系

電流原線圈電流入由副線圈電流/2和匝數(shù)比決定

2.幾種常用的變壓器

(1)自耦變壓器——調(diào)壓變壓器，如圖A、B所示。

.［電壓互感器：把高電壓變成低電壓，如圖C所示。

Q）互燃器［電流互感器：把大電流變成小電流，如圖D所示。

【例1】（2019?江蘇卷，1）某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：10,當(dāng)輸

入電壓增加20V時(shí)，輸出電壓（）

A.降低2VB.增加2V

C.降低200VD.增加200V

解析理想變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系為詈=告=篙狹，整理可得就=合

即原、副線圈匝數(shù)比等于電壓變化量之比，當(dāng)△5=20V時(shí)，ASuZOOV,選

項(xiàng)D正確。

答案D

多維訓(xùn)練精選練透.

1.（2019?福建龍巖質(zhì)檢）L和七是高壓輸電的兩條輸電線，現(xiàn)要通過(guò)變壓器測(cè)量

心和心之間的電壓，下圖的四種電路連接正確的是（）

答案A

2.（2017?北京理綜,16）如圖4所示，理想變壓器的原線圈接在H=22oV2sin（1007tr）

V的交流電源上，副線圈接有R=55Q的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2：1,

電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（）

圖4

A.原線圈的輸入功率為226口W

B.電流表的讀數(shù)為1A

C.電壓表的讀數(shù)為ll（h/2V

D.副線圈輸出交流電的周期為50s

解析由"=22（hesin（100m）V可知，原線圈電壓最大值為22MV,故原線圈

電壓的有效值為Ui=220V,根據(jù)率=*可知，U2=^Ui=110V,故電壓表的

讀數(shù)為U0V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；副線圈電流有效值為/2=貨=2A,根據(jù)P=U/可

知，輸出功率為220W,則原線圈的輸入功率為220W,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；原線圈

中的電流/I=￡=1A,故選項(xiàng)B正確；因?yàn)棰?專，所以7=金=系s=0.02

s,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案B

3.（多選）（2016?全國(guó)HI卷，19）如圖5,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。為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常

發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是（）

A.原、副線圈匝數(shù)比為9：1

B.原、副線圈匝數(shù)比為1:9

C.此時(shí)a和b的電功率之比為9：1

D.此時(shí)a和b的電功率之比為1：9

解析設(shè)燈泡的額定電壓為Uo,兩燈均能正常發(fā)光，所以原線圈輸入端電壓為

Ui=9Uo,副線圈兩端電壓為S=Uo,故**，根據(jù)稱=來(lái)，得削.選項(xiàng)A

正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式”界可得，由于小燈泡兩端的電壓相等，所以

根據(jù)公式P=U/可得，燈泡。和b的電功率之比為1:9,選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

答案AD

考點(diǎn)2理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析

1.常見(jiàn)的兩種情況

常見(jiàn)的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題一般有兩種：匝數(shù)比不變的情況和負(fù)載電阻不

變的情況。

最不變負(fù)載R變化會(huì)改變負(fù)載R不變

2.變壓器與電路動(dòng)態(tài)分析相結(jié)合問(wèn)題的分析方法

(1)分清不變量和變量。

(2)弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系。

(3)利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。

【例2】如圖6甲所示，原、副線圈匝數(shù)比為5：1的理想變壓器，其原線圈中

的輸入電壓按照?qǐng)D乙所示的規(guī)律變化，副線圈電路中的R)為定值電阻，R是用

半導(dǎo)體材料制作的光敏電阻(光照強(qiáng)度增大，阻值減小)。V1和V2是理想交流電

壓表，示數(shù)分別用5和5表示；Ai和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用力和

及表示。下列說(shuō)法正確的是()

圖6

A.原線圈中的輸入電壓"=，^Umsin專

B.U1=2Utn,Ui=2Um

C.光照強(qiáng)度增大，。2變小，變小，/2變大

D.光照強(qiáng)度增大，U2不變，/1變大，/2變大

2兀

解析由圖乙可知，原線圈中的輸入電壓M=Umsin竿Z,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；理想交

流電流表、理想交流電壓表的示數(shù)都是有效值，則5奇=坐如,根據(jù)理想變

壓器變壓規(guī)律，可得U2=,Ul=^Um,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度增大，光敏電阻

的阻值減小，因輸出電壓的有效值不變，則。2不變，/2變大，輸出功率增大；

根據(jù)變壓器的輸出功率決定輸入功率可知，輸入功率增大，因輸入電壓的有效值

不變，則輸入電流增大，即人變大，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。

答案D

【拓展提升】（多選）若將【例2】中的圖甲換成如圖7所示的電路，R、R）均為

定值電阻，電路中接入開(kāi)關(guān)S,其他條件不變，下列說(shuō)法正確的是（）

圖7

A.原線圈中的輸入電壓的有效值Ul=Um,交變電流的周期為T

B.電壓表Vi的示數(shù)為超

C.閉合開(kāi)關(guān)S,。2變小，人變小，/2變大

D.閉合開(kāi)關(guān)S,U2不變，/|變大，/2變大

解析由例2中圖乙可知，該交變電流的周期為T,原線圈中的輸入電壓的有效

值為0|=器，電壓表Vi的示數(shù)為器，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；閉合開(kāi)關(guān)S,兩

個(gè)電阻并聯(lián)，其等效電阻的阻值減小，因輸出電壓不變，即S不變，/2變大,

輸出功率增大，根據(jù)變壓器的輸出功率決定輸入功率可知，輸入功率增大，因輸

入電壓的有效值不變，則輸入電流增大，即/1變大，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。

答案BD

多維訓(xùn)練精選練透.

1.如圖8甲所示，一自耦變壓器的原線圈與有效值不變的正弦交流電源相連接，

副線圈中通過(guò)輸電線接有3只燈泡Li、L2和L3,輸電線等效電阻為R如圖乙

所示，一總阻值為R的滑動(dòng)變阻器與有效值不變的正弦交流電源相連接，通過(guò)

輸電線接有3只燈泡L4、L5和L6,輸電線等效電阻為R,AHA2均可視為理想

電表。下列分析判斷正確的是（）

圖8

A.當(dāng)滑動(dòng)觸頭Pi向上移動(dòng)一段后，燈泡Li、L2和L3都變亮

B.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P2向下移動(dòng)一段后，燈泡L4、L5和L6都變亮

C.當(dāng)滑動(dòng)觸頭Pi向下移動(dòng)一段后，原線圈中電流表Ai的示數(shù)增大

D.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P2向下移動(dòng)一段后，電流表A2的示數(shù)減小

解析此自耦變壓器為升壓變壓器，滑動(dòng)觸頭Pi向下移動(dòng)，輸入電壓不變，輸

出電壓增加，等效電阻R、燈泡Li、L2和L3消耗的功率都變大，原線圈中電流

表Ai示數(shù)變大，所以C正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)觸頭P2向下移動(dòng)一段后，電路中

的總電阻減小，總電流增大，電流表A2的示數(shù)增大，通過(guò)燈泡L4、L5和L6所

在支路電流減小，所以燈泡L、L5和L6變暗，所以B、D錯(cuò)誤。

答案C

2」易錯(cuò)題］（多選）一自耦變壓器如圖9所示，其°、〃端接到一電壓有效值不變的

交變電源兩端，在c、d間接有一定值電阻Ri和滑動(dòng)變阻器Ro。電壓表均可視為

理想交流電壓表，輸電導(dǎo)線的電阻均可忽略不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（）

圖9

A.保持滑動(dòng)觸頭位置不變，將滑動(dòng)變阻器滑片P下滑時(shí)，三個(gè)電壓表的示數(shù)均減

小

B.保持滑動(dòng)觸頭位置不變，將滑動(dòng)變阻器滑片P下滑時(shí)，Vi、V2的示數(shù)不變，

而V3的示數(shù)減小

C.保持滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng)時(shí)，將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程

中，三個(gè)電壓表的示數(shù)均減小

D.保持滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng)時(shí)，將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程

中，Vi示數(shù)不變，而V2、V3示數(shù)均減小

解析滑動(dòng)觸頭位置保持不變時(shí)，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比不變，因電源的電

壓不變，所以V1、V2的示數(shù)不變，R1與R)串聯(lián)分得的總電壓不變；當(dāng)滑動(dòng)變阻

器滑片P下滑時(shí)，及接入電路的阻值變小，分得的電壓減小，所以V3的示數(shù)減

小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；保持滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng)時(shí)，將滑動(dòng)觸頭從〃點(diǎn)

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中，副線圈的匝數(shù)變小，由Ui：U2=m:〃2可知，V2、

V3的示數(shù)均減小，Vi的示數(shù)不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

答案BD

考點(diǎn)

1.理清三個(gè)回路

輸電的電路圖，如圖所示:

在每個(gè)回路中變壓器的原線圈是回路的用電器，而相應(yīng)的副線圈是下一個(gè)回路的

電源。變壓器的電壓、電流、功率關(guān)系則是聯(lián)系不同回路的橋梁。

2.抓住三個(gè)關(guān)系

(1)能量關(guān)系P=U\I\=Uih=PAP,'PER,

P用戶=U313=U4I40

(2)電壓關(guān)系U2=AU+U3,\U=hR.

(3)變壓關(guān)系歷=不=后，花=石=啟

[例3](2019?安徽省馬鞍山市質(zhì)檢)圖10甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，理想升壓變

壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：1000,理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

1000：1,輸電線的總電阻為1000Q,若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，

用戶端電壓為220V。下列說(shuō)法正確的是()

甲乙

圖10

A.輸電線中的電流為3A

B.電站輸出的功率為7500kW

C.輸電線路損耗功率為90kW

D.用戶端交變電流的頻率為100Hz

解析由題圖乙知升壓變壓器輸入端電壓的最大值為Um=25MV,有效值為

5碟=250V,根據(jù)/=第，得副線圈兩端的電壓U2=券。1=號(hào)"250丫=

2.5X105V；用戶端電壓為220V,根據(jù)舁=會(huì)，得降壓變壓器原線圈兩端的電

U4114

壓5=國(guó)。4=岑"*220V=2.2X105V,故輸電線上損失的電壓為△"=。2—

H41

A〃3義1（）4

^3=3X104V,則輸電線上的電流為/=二鼠=斤而'A=30A,電站的輸出功率

為PI=P2=S[=7500kW,輸電線路損耗功率為△P=-R=900kW,由題圖乙

可知，原線圈交變電流的周期為T=0.02s,則頻率為/=4=50Hz,變壓器不會(huì)

改變交流電的頻率，故用戶端交變電流的頻率為50Hz,故B正確，A、C、D

錯(cuò)誤。

答案B

多維訓(xùn)練精選練透.

1.（2018?江蘇單科，2）采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電。當(dāng)輸送功率一定時(shí)，

為使輸電線上損耗的功率減小為原來(lái)的I，輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋ǎ?/p>

A.55kVB.llOkV

C.440kVD.880kV

解析設(shè)輸送功率為P,則有P=U/,其中U為輸電電壓，/為輸電電流。為使

輸電線上損耗的功率減小為原來(lái)的四分之一，由尸損=/2R（R為輸電線的電阻，恒

定不變）可知應(yīng)使/變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，又輸送功率不變，則輸電電壓應(yīng)變?yōu)?/p>

原來(lái)的2倍，即440kV,選項(xiàng)C正確。

答案c

2.（多選）如圖11所示為遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，升壓變壓器原線圈電壓Ui不

變，則下列敘述正確的是（）

圖11

A.輸電線上的電流與用戶消耗的功率無(wú)關(guān)

B.升壓變壓器副線圈電壓S與輸電線上電流大小無(wú)關(guān)

C.當(dāng)用戶用電器數(shù)量增多時(shí)，輸電線上發(fā)熱量增大

D.當(dāng)用戶用電器數(shù)量減少時(shí)，降壓變壓器副線圈電壓減小

解析輸電線上的電流與用戶消耗的功率有關(guān)，用戶消耗的功率增大，輸電線上

的電流增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)稱=會(huì)可得，升壓變壓器副線圈電壓。2與輸電

線上電流大小無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；當(dāng)用戶用電器數(shù)量增多時(shí)，功率增大，輸電

線上電流增大，輸電線發(fā)熱量增大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)用戶用電器數(shù)量減少時(shí)，

輸電線上電流變小，輸電線上的電壓降變小，降壓變壓器原、副線圈電壓5、

U4都增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案BC

3.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖12所示，水電站的發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定。

發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器和降壓變壓器（變壓比為40：1）向25km外的小區(qū)用戶供

電（供電電壓為220V）,輸送到用戶的電功率為165kW,若用表格中某種型號(hào)的

輸電線進(jìn)行高壓輸電，線路上損耗的功率約為輸送電功率的6%,則所選用的輸

電線的型號(hào)的代號(hào)為（）

型號(hào)的代號(hào)千米電阻（Q/km）

X1

Y0.6

Z0.3

W0.2

A.XB.YC.ZD.W

解析小區(qū)用戶供電電壓為220V,由變壓器的變壓規(guī)律可知，降壓變壓器原線

圈兩端的電壓為U=220VX40=8800V,設(shè)輸電線上的電流為/,輸電線總電

阻為R,則升壓變壓器副線圈兩端電壓為。=U+/R,P=U'I,輸電線路上損耗

的功率P線=戶心聯(lián)立解得R=30。，由于輸電線長(zhǎng)度需要50km,由電阻與長(zhǎng)

度關(guān)系R=Lpo,則po=O.6Q/km,所以可以選擇0.6Q/km的Y,B正確。

答案B

課時(shí)作業(yè)

（時(shí)間：40分鐘）

基礎(chǔ)鞏固練

1.（多選）如圖1所示，原、副線圈匝數(shù)比為2：1的理想變壓器正常工作時(shí)（）

圖1

A.原、副線圈磁通量之比為2：1

B.原、副線圈電流之比為1:2

C.輸入功率和輸出功率之比為1：1

D.原、副線圈磁通量變化率之比為1：1

答案BCD

2.圖2為遠(yuǎn)距離輸電的電路原理圖，下列判斷正確的是（）

A.Ui>lh

C.；4</2

D./I>/2

答案D

3.（2018?天津理綜，4）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)（內(nèi)

阻可忽略）通過(guò)理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖3所示，理想交流電流

表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為/、U,R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線

圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的;，則（）

AJ?消耗的功率變?yōu)間p

B.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)間u

C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?/

D.通過(guò)R的交變電流頻率不變

解析交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值品;可作力，且有。=2?！?，所以當(dāng)

發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速減半后，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值減半，有效值減半，又理想變壓器原、

副線圈電壓有效值之比等于原、副線圈匝數(shù)比，故電壓表示數(shù)減為原來(lái)的一半，

B項(xiàng)正確；由電功率可知，變壓器輸出功率即R消耗的功率變?yōu)樵瓉?lái)的木

A項(xiàng)錯(cuò)誤；由尸=以可知，原線圈中電流減為原來(lái)的一半，C項(xiàng)錯(cuò)誤；交流電的

頻率與發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度成正比，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案B

4.如圖4甲所示為理想調(diào)壓變壓器，原線圈A、3端的輸入電壓如圖乙所示，則

當(dāng)此變壓器工作時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）

A.若滑動(dòng)觸頭P處于某一確定位置，當(dāng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭下滑時(shí)，電流表示

數(shù)將變小

B.若滑動(dòng)觸頭尸處于某一確定位置，當(dāng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭上滑時(shí)，電壓表示

數(shù)增大

C.若滑動(dòng)觸頭尸和變阻器R的滑動(dòng)觸頭同時(shí)上移，則電流表示數(shù)一定變大

D.若變阻器最大阻值為100Q,且變阻器R的滑動(dòng)觸頭置于最上端，則在滑動(dòng)觸

頭P滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表的電流變化范圍為0?2.2A

解析滑動(dòng)觸頭P處于某一確定位置，則變壓器的輸出電壓不變；當(dāng)變阻器R

的滑動(dòng)觸頭下滑時(shí)，接入電路的有效電阻減小，電流表示數(shù)將變大，選項(xiàng)A、B

錯(cuò)誤；若滑動(dòng)觸頭尸和變阻器R的滑動(dòng)觸頭同時(shí)上移，則變壓器的輸出電壓增

大，負(fù)載的電阻也增大，所以電流表示數(shù)不一定變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由乙圖可

得變壓器的輸入電壓的最大值是22S「V,有效值是220V,當(dāng)滑動(dòng)觸頭P上下

移動(dòng)，R上只能獲得。?220V之間的任意的電壓，因變阻器最大阻值為100Q,

則電流表的電流變化范圍為0?2.2A。選項(xiàng)D正確。

答案D

5.如圖5所示是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，發(fā)電廠的輸出電壓穩(wěn)定不變，下列說(shuō)法正

確的是（）

用

戶

A.采用高壓輸電是為了增大電流，滿足用戶日益增長(zhǎng)的用電量

B.升壓變壓器。的輸出電壓大于降壓變壓器T2的輸入電壓

C.用戶端功率決定了輸入功率，所以用戶端電壓決定了輸送電壓

D.增大發(fā)電廠輸出功率，輸電線上損耗的功率占總功率的比例將減小

解析遠(yuǎn)距離輸電中采用高壓輸電是為了減小輸電電流，降低輸電線路中的損

耗，A錯(cuò)誤；升壓變壓器力的輸出電壓等于降壓變壓器乃的輸入電壓加上輸電

線上損失的電壓，B正確；電網(wǎng)送電遵循“用多少送多少”的原則，輸入功率由

輸出功率決定，但是用戶使用的電壓是由輸送電壓決定的，C錯(cuò)誤；輸電線上損

耗的功率與總功率的比值為鬻=§,因U不變，故該比值隨電流的增大而增大,

增大發(fā)電廠的輸出功率即增大輸送電流，D錯(cuò)誤。

答案B

6.（多選）如圖6所示，為了減少輸電線路中的電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是

經(jīng)過(guò)變電所升壓后通過(guò)遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)過(guò)變電所將高壓變?yōu)榈蛪?。某變電所?/p>

電壓“0=1100（）V2sin100加（V）的交流電降為220V供居民小區(qū)用電，則該變電所

變壓器（）

圖崛初施姊盅器上「消懶姍觴沁林降速!姿烷器ii顏t碘

圖6

A.原、副線圈匝數(shù)比為50：1

B.原線圈中電流的頻率是50Hz

C.原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗

D.輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和

解析根據(jù)電壓加=1100()V2sin100m(V)可知降壓變壓器原線圈的電壓的有效

值為11000V,則華=#=嚅"系，選項(xiàng)A正確；交流電的頻率尸畀=曙

Hz=50Hz,選項(xiàng)B正確；降壓變壓器中副線圈中的電流大于原線圈中的電流，

則副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；副線圈中的電流等于居民小區(qū)

各用電器電流的總和，而原、副線圈中的電流不相等，所以輸入原線圈的電流不

等于居民小區(qū)各用電器電流的總和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案AB

7.(2019?山西省高三質(zhì)量檢測(cè))如圖7,理想變壓器的原、副線圈電路中接有四只

規(guī)格相同的燈泡，原線圈電路接在電壓恒為Uo的交變電源上。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，Li、

L2、L3三只燈泡均正常發(fā)光。若閉合S,已知燈泡都不會(huì)損壞，且燈絲電阻不隨

溫度變化，則()

A.燈泡Li變亮B.燈泡L2變亮

C.燈泡L3亮度不變D.燈泡L4正常發(fā)光

解析當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，設(shè)原線圈電流為/1,電壓為U1,副線圈電流為/2,電壓為

,、2

U2,燈泡電阻為R,由變壓規(guī)律得皴=來(lái),￡=券，則t/i=^U2=^-hRhR

*o因原線圈有燈泡，故Uo=/iH+Ui=/由并；閉合S時(shí)，R并減小,故

力增大，則燈泡Li變亮；變壓器的輸入電壓減小，而匝數(shù)比不變，則變壓器的

輸出電壓減小，則燈泡L2和L3變暗，L4不能正常發(fā)光。故選項(xiàng)A正確，B、C、

D錯(cuò)誤。

答案A

8.（多選）圖8甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)m與副線圈全部匝數(shù)〃2

之比為5：1,副線圈接有兩個(gè)電阻，/?i=10Q,&=5C。現(xiàn)在原線圈輸入正弦

式交變電流，將滑動(dòng)觸頭尸置于副線圈的中點(diǎn)，8兩端接示波器，檢測(cè)。、h

兩端的電壓如圖乙所示。已知電流表A為理想交流電流表，導(dǎo)線電阻不計(jì)。下

列判斷正確的是（）

A.原線圈上電壓變化的頻率為50Hz

B.電流表的示數(shù)為0.14A

C.只將滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)一些，電流表的示數(shù)可能減小

D.只將〃兩端用導(dǎo)線連接，原線圈的輸入功率為45W

解析由圖象得，交變電流的周期為0.04s,所以頻率為25Hz,A錯(cuò)誤；因?yàn)?/p>

ab的有效值Uab=5y/2V,副線圈電壓的有效值為5=（56+18近）V=15班

幾2

V,副線圈中的電流的有效值為/2=啦A,根據(jù)解得/1=*A^O.14A,

B正確；將滑動(dòng)觸頭向上移動(dòng)，根據(jù)保=，可知，S增大，副線圈消耗功率增大,

原線圈中輸出功率增大，所以電流表示數(shù)增大，C錯(cuò)誤；只將以力用導(dǎo)線連接,

輸入功率為PI=P2=^=45W,D正確。

答案BD

9.（多選X2019?山東省臨沂市一模）如圖9甲所示的電路中，理想變壓器原、副線

圈匝數(shù)比為20：1,圖中電表均為理想電表，R為光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)增大而

減?。?，Li和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓

u,下列說(shuō)法正確的是（）

圖9

A.交流電壓的頻率為50Hz

B.電壓表的示數(shù)為11V

C.當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大

D.若Li的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會(huì)變小

解析由題圖乙可知交流電壓周期T=0.02s,所以頻率為/=*=50Hz,故A正

確；原線圈接入電壓的最大值是22072V,所以原線圈接入電壓的有效值是U

=220V,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1,所以副線圈兩端電壓是11V,

則電壓表的示數(shù)為11V,故B正確；R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，變壓器的輸入

電壓不變，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓也不變，則副線圈電流增大，副線圈輸出

功率增大，根據(jù)能量守恒定律，可知原線圈輸入功率也增大，原線圈電流增大，

所以電流表的示數(shù)變大，故C正確；當(dāng)Li的燈絲燒斷后，電壓表示數(shù)不變，故

D錯(cuò)誤。

答案ABC

10.如圖10所示，為了浴室用電安全，某同學(xué)用理想變壓器給浴室降壓供電，理

想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1,原線圈輸入交變電壓〃=311sin100m(V)。

已知照明燈額定功率為44W,排氣扇電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1C,電流表示數(shù)為2A,各

用電器均正常工作，電表均為理想電表。則()

保險(xiǎn)稅

A.電壓表的示數(shù)為62V

B.變壓器的輸入功率為186W

C.排氣扇輸出功率為43W

D.保險(xiǎn)絲熔斷電流不得低于2A

解析原線圈輸入電壓的最大值為Um=311V,有效值為Ui=220V,根據(jù)變壓

器變壓公式得5：S=5：1,可知副線圈輸出電壓的有效值S=44V,即電壓

表的示數(shù)為44V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率為P*=S/=44X2W=88W,

根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，可知變壓器輸入功率為P入=88W,

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由「出=「"+尸焉=44W+P周=88W可得，P尸44W,照明燈中

電流/q=*=lA,排氣扇中電流/扇=/一"=1A,排氣扇內(nèi)阻發(fā)熱功率為P熱

=/lr=lW,由尸盛=尸協(xié)+產(chǎn)出’可得排氣扇輸出功率為P/=43W,選項(xiàng)C正確；

由尸=解得各用電器正常工作時(shí)保險(xiǎn)絲中電流入=0.4A,即保險(xiǎn)絲熔斷

電流不得低于04A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案C

綜合提能練

11.一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，如圖11所示。發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距

離是400m,輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型號(hào)導(dǎo)線

單位長(zhǎng)度的電阻為2.5X104Q,安置區(qū)家用電器的總功率為44kW,當(dāng)這些額

定電壓為220V的家用電器都正常工作時(shí)（）

AED6500S

輸出電壓范圍220-300V

最大輸出功率60kW

A.輸電線路中的電流為20A

B.發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為300V

C.在輸電線路上損失的電功率為8kW

D.如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的是正弦式交變電流，則其輸出電壓最大值是300V

解析當(dāng)這些額定電壓為220V的家用電器都正常工作時(shí)，輸電線路中的電流為

P

/=5=200A,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)線電阻為火=2.5X10-4x400X2C=0.2Q,則發(fā)

電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為U^=U+/R=260V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在輸電線路上損失的

電功率為P盤=產(chǎn)/?=8kW,選項(xiàng)C正確；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的是正弦式交

變電流，則其輸出電壓的最大值是為=啦。跖=368V,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案C

12.(2019?海淀區(qū)模擬)如圖12所示，閉合金屬線框曲線部分恰好是半個(gè)周期的正

弦曲線，直線部分長(zhǎng)度為0.4m,線框的電阻為1。，若線框從虛線位置開(kāi)始以

2m/s的速度勻速進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(線框直線部分始終與磁場(chǎng)右邊界垂直),

這個(gè)過(guò)程中線框釋放出的焦耳熱為0.4J,線框中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式為

()

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

圖12

A.z=2sin10nr(A)B.z=A/2sin10兀，(A)

C.i=2sin5nZ(A)D.i=gsin5兀/(A)

解析由題意知，線框有效切割的長(zhǎng)度作正弦規(guī)律變化