2023-2024屆一輪復(fù)習(xí)新人教版 第12章第2講　變壓器　電能的輸送 作業(yè)

第2講變壓器電能的輸送

訓(xùn)練學(xué)科素養(yǎng)限時鞏國

.基礎(chǔ)題組夯基

1.（2022?廣東惠州模擬）如圖給出了利用電磁感應(yīng)給手機(jī)無線充電

的設(shè)備和原理圖，下列說法正確的是（B）

接收線圈、薄工

/電磁場

發(fā)射線圈

A.手機(jī)接收線圈的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”

B.將充電底座接到直流電源上不能對手機(jī)進(jìn)行充電

C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率不相同

D.無線充電底座能對所有手機(jī)進(jìn)行充電

解析:無線充電原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象,不是電流的磁效應(yīng),故

A錯誤;變化的電流才能產(chǎn)生互感現(xiàn)象,所以將充電底座直接接到直流

電源上不能對手機(jī)進(jìn)行充電,故B正確;發(fā)生互感現(xiàn)象時,兩個線圈中

的交變電流的頻率應(yīng)該是相同的,所以接收線圈中交變電流的頻率與

發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同，故C錯誤;無線充電的原理是互感

現(xiàn)象,無線充電底座中有發(fā)射線圈,若手機(jī)無接收線圈,便沒有互感現(xiàn)

象，也就不能對手機(jī)進(jìn)行充電，故D錯誤。

2.（2023?廣東深圳模擬）如圖所示為自制的自耦變壓器的示意圖。其

中L為繞在閉合鐵芯上的線圈,共2000匝,輸入端a、b接12V交流

電源。要求輸出端c、d間電壓在。?240V之間連續(xù)可調(diào)，則a、b間

線圈匝數(shù)為（B

A.12B.IOO

解析:根據(jù)題意可知，當(dāng)輸出端c、d間匝數(shù)為m=2OOO時,輸出端電

壓為240V,則根據(jù)解得a、b間線圈匝數(shù)nn00,故選Bo

U2∏2

3.（2022-廣東韶關(guān)模擬）鉗形電流表其外形和結(jié)構(gòu)簡圖如圖甲所示,

現(xiàn)用其測量一電纜線中的電流,如圖乙,若電流表上指示的電流為I,

已知表中線圈的匝數(shù)為n匝,則下列說法正確的是（D）

A.這種電流表能測量恒定電流

B.這種電流表利用自感原理工作

C.待測電纜中電流為I

D.待測電纜中電流為nl

解析:鉗形電流表工作原理是電磁感應(yīng)規(guī)律（變壓器原理），所以主要

應(yīng)用在交變電流中,A、B錯誤;根據(jù)變壓器原理可得色所以題圖中

n2Ii

電纜線中的電流為nl,C錯誤,D正確。

4.（2022?廣東梅州模擬）2022年1月25日上午,廣東梅州抽水蓄能

電站4號機(jī)組轉(zhuǎn)輪吊裝完成。若該電站向興寧輸送5000kW的電功

率,輸電線上損失的電功率為100kW,若保持輸送功率不變,把輸送電

壓提高為原來的10倍，同時將輸電線的橫截面積減小為原來的四分

之一,那么輸電線上損失的電功率為（D）

A.10kWB.1.0kW

C.2.0kWD.4.0kW

解析:設(shè)輸送電壓為U,輸送總功率為P,損失功率為AP,導(dǎo)線電阻率

為P,輸電線總長為L,橫截面積為S,ΔP=I2R=6）2PM輸送電壓變?yōu)?/p>

10倍,橫截面積變?yōu)閯t△P變?yōu)樵瓉淼陌准础鱌=4kW,故D正確,A、

425

B、C錯誤。

5.（2022?廣東廣州模擬）氮化線手機(jī)充電器具有體積小、功率大、發(fā)

熱量少的特點(diǎn)，圖甲是這種充電器的核心電路。交流電經(jīng)前端電路和

氮化錢開關(guān)管后,在ab端獲得如圖乙所示的高頻脈沖直流電,經(jīng)理想

變壓器降壓后在cd端給手機(jī)充電,則正常工作時,變壓器Cd輸出端

（C）

前

端高頻控制信號

電JUUL

路311

OTT3T2.T

氮化錢開關(guān)管2T

甲乙

A.輸出的電壓也是直流電壓

B.輸出電流的頻率為半

C.輸出電流的有效值大于ab端輸入電流的有效值

D.需將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛔冸娏?輸出端才會有電壓輸出

解析:經(jīng)過變壓器輸出的電壓為交流電壓,A錯誤；由題圖乙可知周期

為T,故輸出電流的頻率為f=pB錯誤；由于變壓器為降壓變壓器,則

輸入電壓有效值大于輸出電壓有效值,根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸

出功率,可知輸出電流的有效值大于ab端輸入電流的有效值,C正確;

變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)，只要輸入電流的大小發(fā)生變化,產(chǎn)生

的磁場就會發(fā)生變化,磁通量就會發(fā)生變化,輸出端就會有電壓輸出，

故不需要將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛔冸娏?，輸出端也可以有電壓輸此D

錯誤。

6.（多選）如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖,變壓器均為理想變

壓器,發(fā)電機(jī)輸出功率為20kWo在輸電線路上接入一個電流互感器,

其原、副線圈的匝數(shù)比為1：10,電流表的示數(shù)為1A,輸電線的總電

阻為10。，則下列說法中正確的是（BC）

A.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流

B.升壓變壓器的輸出電壓U2=2000V

C.用戶獲得的功率為19kW

D.將P下移,用戶獲得的電壓將增大

解析:采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流,選項(xiàng)A錯誤；由;=?？?/p>

1?10

知I2=IOA,由P=U2I2,解得IL=2000V,選項(xiàng)B正確;損失功率為P損=

2

Z2R=I000W,所以用戶獲得的功率為PI=P-P損=為kW,選項(xiàng)C正確；

將P下移,m增大，由臺=但可知Ul減小,選項(xiàng)D錯誤。

U4n4

7.（2022?遼寧沈陽模擬）如圖所示,某理想變壓器三個線圈匝數(shù)之比

為n：&：n3=2：5：3,燈泡L、L2、L3的電阻之比為R1：R2：R3=I：1：

2,變壓器原線圈所接正弦交流電壓的最大值U∣m=20√IVo則閉合開

關(guān)S前后,通過原線圈的電流大小之比為（A）

A.59:109B.49:99

C.39：89D.29：79

解析:原線圈兩端電壓的有效值lλ=20V,根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比,可知

U2=50V,U3=30V,開關(guān)S閉合前,Uj=竽+竽,解得L=誓,開關(guān)S閉合

Rl?34R1

后,Rl2=§,Uj2=*+g~,解得θ9~,得夕故閉合開關(guān)S前后,通

Z尺12尺34R]12109

過原線圈的電流大小之比為59：109,故B、C、D錯誤,A正確。

8.（2022?福建廈門模擬）如圖所示為一個小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，

其線框ABCD匝數(shù)n=100匝，面積為S=O.02m；總電阻r=10Ω,繞垂

直于磁場的軸00'勻速轉(zhuǎn)動，角速度3=10Orad∕s°已知勻強(qiáng)磁場磁

感應(yīng)強(qiáng)度B=√2T,矩形線框通過滑環(huán)與理想變壓器相連,副線圈與電

阻相接，電表均為理想電表，電壓表示數(shù)為U=180V0從線框轉(zhuǎn)至中性

面位置開始計(jì)時,求：

⑴線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；

⑵電流表的示數(shù)；

(3)當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為3：1時?，電阻R的阻值。

解析：(1)線框中感應(yīng)電動勢的峰值

E,,l=nBSω=200√2V,

由于從線框轉(zhuǎn)至中性面位置開始計(jì)時，故瞬時值表達(dá)式為e=

E,,,sinωt=2OθV2sinIOOtV。

⑵感應(yīng)電動勢的有效值為E=詈200V,

線框自身分到的電壓為U線框=E-U=200V-180V=20V,

又U線框=Ir=20V,

所以電流表示數(shù)為I=也WA=2A0

r10

⑶設(shè)副線圈兩端電壓為U2,電流為I2,則有

卜旦/=N所以R=$10Ωo

U2九2九12

答案：(l)e=200√ΣsinIOOtV(2)2A(3)10Ω

.創(chuàng)新題組提能

9.(2022?廣東汕尾模擬)圖甲是深汕特別合作區(qū)的某降壓變壓器配

電設(shè)備，圖乙是通過降壓變壓器給用戶供電的電路示意圖。R。表示用

戶輸電線的總電阻,假設(shè)用戶端為純電阻用電器,總電阻為R,若將變

壓器視為理想變壓器，電表視為理想電表,輸入電壓恒定，當(dāng)用戶使用

的用電器增多時,則（A）

A.用電器R兩端的電壓減小

B.電流表Al示數(shù)減小

C.用戶總電阻R增大

D.電壓表V2示數(shù)增大

解析：當(dāng)用戶使用的用電器增多時，則用戶總電阻R變小,故C錯誤;

因V2的示數(shù)由變壓器初級電壓和匝數(shù)比決定,可知V?示數(shù)不變,故D

錯誤；由知次級電流增大，由U=IR,知R。兩端的電壓增大,用電器R

兩端的電壓變小,故A正確；因次級電流增大,則初級電流增大，即電

流表A示數(shù)增大,故B錯誤。

10.（2022?廣東潮州模擬）（多選）某電路如圖所示,理想變壓器原、副

線圈的匝數(shù)之比為2：1,在a、b端輸入u=220sinIOOJrtV的正弦

交流電壓，甲、乙、丙三個燈泡均能正常發(fā)光,且三個燈泡的額定功率

相等,則下列說法正確的是（BC）

A.甲燈泡的額定電壓約為73V

B.甲、丙兩燈泡的額定電壓相等

C.乙、丙兩燈泡的額定電流之比為1：2

D.通過丙燈泡的電流方向每秒改變50次

解析：由公式可知去=；H，因?yàn)橐?、丙兩燈泡功率相?

U2n2I2∏ιU21I22

乙的電壓是丙的2倍,則通過乙的電流I乙=/通過甲的電流I甲=L+

I乙="則甲兩端的電壓與丙的額定電壓相等,U甲+Uι=220X,V=3U甲，

得U/義等352V,故A錯誤,B、C正確；由公式T=-,得T=O.02s,

一個周期內(nèi)電流方向改變2次,所以每秒電流方向改變100次,D錯誤。

11.（2022?廣東佛山模擬）（多選）如圖,用兩臺理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距

離輸電,第一臺升壓變壓器原線圈的電壓恒定不變。當(dāng)輸送功率為Po

時，降壓變壓器輸出端用戶可得到的功率為0.99P0o為了能輸送更大

的電功率,將兩臺變壓器之間的線路更換,新線路電阻為原線路電阻

的一半,其他輸電設(shè)備不變。線路中電能的損失除兩變壓器之間的電

線發(fā)熱外,其他損失不計(jì)。關(guān)于該新的輸電線路,下列說法正確的是

（BD）

A.若實(shí)際輸送功率是2Po,則輸電線損失功率為0.OlP0

B.若實(shí)際輸送功率是2P。,則輸電線損失功率為0.O2Po

C.若用戶實(shí)際功率是1.98Po,則實(shí)際輸送的總功率為2.O2Po

D.若用戶實(shí)際功率是1.98P0,則實(shí)際輸送的總功率為2P0

解析：對于原輸電線路，輸送的電功率為Po,用戶可得到的功率為

0?99P。,則原輸電線路上損失的電功率為0.01P。。設(shè)升壓變壓器副線

圈的電壓為U,原輸電線路的總電阻為r,有O.OlPo=φ2r,更換新的輸

電線后，設(shè)輸送功率為P,由于升壓變壓器原線圈輸入電壓恒定，故副

線圈輸出電壓不變,輸電線上的電流為J輸電線路損失的功率為P損=

2

φ×j,若實(shí)際輸送功率是2P。時,P損=0.O2Po,A錯誤,B正確;用戶得

到的功率與輸送功率之間的關(guān)系為P-P用戶=(∕)2χg若用戶的實(shí)際功

率為1.98Po,則此時實(shí)際輸送的總功率為2Po,C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確。

12.(2022?廣東深圳模擬)作為北京奧運(yùn)會主場館之一的國家體育館

“鳥巢”擁有9.1萬個座位,其扇形屋面和大面積的玻璃幕墻不僅賞

心悅目，