1、课时分层集训(三十二)变压器电能的输送(限时：40分钟) 基础对点练理想变压器的原理和基本关系1(多选)理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2101，原线圈两端接通交流电源，则()A原、副线圈中电流频率之比f1f2101B原、副线圈两端电压之比为U1U2101C原、副线圈内交变电流之比I1I2110D变压器输入和输出功率之比P1P2101BC根据变压器的电压比和电流比可知选项B、C是正确的；对于理想变压器，不改变电流的频率，输入与输出的功率应相等，即P1P2，所以选项A、D是错误的2(多选)如图11219所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21.电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计下列说法
2、正确的是()图11219AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21BC由理想变压器的原理可知，当S与a接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R中有感应电流，故A错误，B正确；当S与b接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V，C正确；变压器并不改变交变电流的频率，D错误3(多选)(2018太原模拟)某50Hz的钳形电流表的工作原理如图11220所示当通有交流
3、电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n21 000，当用该表测50 Hz交流电时() 【导学号：84370478】图11220A电流表G中通过的是交流电流B若G中通过的电流为50 mA，则导线中的被测电流为50 AC若导线中通过的是10 A矩形脉冲交流电，G中通过的电流是10 mAD当用该表测量400 Hz的电流时，测量值比真实值偏小AB变压器只改变交流电电压，不改变交流电的频率，电流表G中通过的仍是交流电流，A正确；根据变压器原副线圈电流与匝数成反比：，I1I20.05 A50 A，B正确；若导线中通过的是10 A矩形
4、脉冲交流电，当电流方向不发生改变时，电流大小不变，副线圈中无感应电流，C错误；根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理，改变交流电的频率，不影响测量值的准确性，D错误故选：AB.4如图11221所示，电路中有五个完全相同的灯泡，额定电流均为I，电阻均为R，变压器为理想变压器，现在五个灯泡都正常发光，则( )图11221A原、副线圈匝数之比n1n231B原、副线圈匝数之比n1n232C电源电压U为2IRD电源电压U为3IRA理想变压器，五个完全相同的灯泡都正常发光，设一个灯泡的额定电压为U额，额定电流为I，则有：n1n2U原U副(U2U额)U额； n1n23II31；所以U5U额5IR，故选项A正
5、确，B、C、D错误故选A.(2017铜川模拟)一理想变压器原、副线圈匝数比为n1n231，原线圈中接有定值电阻R，副线圈中并联有两个阻值也为R的定值电阻，如图所示原线圈接有电压为U的交流电源，则副线圈的输出电压为()A. B. C. D.C设原线圈中的电流为I，原线圈的输入电压为U1，则副线圈中的电流为3I，副线圈的输出电压为U2IR，又UIRU1IR，得U2U，C正确理想变压器的动态分析5如图11222所示，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上当S断开时，L1、L2、L3三只灯泡均正常发光；若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度
6、变化，则 ()图11222A灯泡L1变亮B灯泡L2变亮C灯泡L3亮度不变D灯泡L4正常发光A当S接通后，副线圈回路电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，L1变亮；原线圈电压减小，匝数比不变，故副线圈电压减小，所以灯泡 L2、L3两端的电压变小，灯泡L2、L3亮度变暗；L2、L3 、L4电压相等，比S断开时电压小，S断开时灯泡正常发光，S闭合时L4不能正常发光，故A正确，B、C、D错误故选A.6(2018盐城模拟)如图11223所示，一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电，副线圈接有电阻R1、光敏电阻R2
7、(阻值随光照增强而减小)，开关K开始时处于闭合状态，下列说法正确的是()图11223A当光照变弱时，变压器的输入功率增加B当滑动触头P向下滑动时，电阻R1消耗的功率增加C当开关K由闭合到断开，原线圈中电流变大D当U增大时，副线圈中电流变小B当光照变弱时，R2增大，副线圈中总电阻增大，原、副线圈匝数不变，所以副线圈两端的电压不变，故根据P可得副线圈中消耗的电功率减小，故原线圈输入功率减小，A错误；当滑动触头P向下滑动时，n1减小，根据U2U1可得副线圈两端的电压增大，根据P可知R1消耗的电功率增大，B正确；当开关K由闭合到断开，原线圈中少了一个支路，电流减小，C错误；当U增大时，根据U2U1可知
8、副线圈两端的电压增大，而电阻不变，故副线圈中的电流增大，D错误7(2018安庆模拟)如图11224所示的交流电路中，理想变压器输入电压为u1U1msin 100t(V)，输入功率为P1，输出功率为P2，电压表读数为U2，各交流电表均为理想电表，由此可知() 【导学号：84370479】图11224A灯泡中电流方向每秒钟改变100次B变压器原、副线圈的匝数比为U1mU2C当滑动变阻器R的滑动头向下移动时各个电表读数均变大D当滑动变阻器R的滑动头向上移动时P1变大，且始终有P1 P2A由u1U1msin 100t(V)，可知交变电流频率为50 Hz，灯泡中电流方向每一秒钟改变100次，选项A正确；
9、变压器原、副线圈的匝数比为U1m(U2)，选项B错误；当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，电流表读数增大，变压器输出电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表读数不变，选项C错误；当滑动变阻器R的滑动头向上移动时，变压器输出电流减小，输出功率减小，根据变压器功率的制约关系，P1变小，且始终有P1P2，选项D错误8(多选)(2018杭州模拟)如图11225所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t V，则()图11225A当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为
10、22 VB当t s时，电压表V0的读数为220 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小BC当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，副线圈输出电压为U222 V，但电压表V1示数小于U2，故A错误；当t s时，电压表V0的读数为有效值220 V，故B正确；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表V1示数变大，故C正确；当单刀双掷开关
11、由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为51，副线圈输出电压U2变大，电流表和电压表V1的示数均变大，故D错误(多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小BC保持Q的位置不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，根据
12、I2知，I2变小，由得I1也变小，即电流表读数变小，选项A错误，选项B正确；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，U2变大，则根据P2知副线圈输出功率变大，由P1P2知，变压器原线圈输入功率P1变大，而P1I1U，输入电压U一定，I1变大，即电流表读数变大，选项C正确，选项D错误远距离输电问题9用一台型号为AED6500S的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图11226所示，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5104 ，安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时()图1122
13、6型号AED6500S输出电压范围220300 V最大输出功率60 kWA.输电线路中的电流为20 AB发电机的实际输出电压为300 VC在输电线路上损失的电功率为8 kWD如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 VC当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I200 A，A错误；导线电阻为R2.51044002 0.2 ，则发电机的实际输出电压为U输UIR260 V，B错误；在输电线路上损失的电功率为P损I2R8 kW，C正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是UmU输368 V，D错误10(2017成都二诊)
14、某小型水电站的电能输送示意图如图11227甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙所示，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，则下列说法正确的是 () 【导学号：84370480】图11227A乙图中电压的瞬时值表达式为u220sin 200t(V)B.C当用户用电器增加时，输电线上损耗的功率增大D升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率C题图乙中电压最大值Um220 V，T0.02 s，所以100 rad/s，题图乙中的电压瞬时值表达式u220sin 100t(V
15、)，A错误因为U1U4220 V，U2U3，所以，B错误当用户用电器增加时，用电器的总功率增大，则I4增大，I3增大，又P损Ir，可得输电线上损耗的功率增大，C正确由于输电线上有功率损耗，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D错误11(2018保定模拟)如图11228为远距离输电示意图，升压变压器T1的原、副线圈匝数比为n1n2k1，降压变压器T2的原、副线圈匝数比为n3n41k，在T1的原线圈两端接入一内阻为k2r、电动势eEmsin t的交流电源，两条输电线的总电阻为r，假设用户处的总电阻为R，不考虑其他因素的影响，两变压器均为理想变压器，则输电线上损失的电功率为()图112
16、28A. B.C. D.A由题意可知降压变压器原线圈有R，同理，升压变压器原线圈有(r)Rk2r，又k2r，联立解得输电线上的电流I2，则输电线上损失的电功率PrIr，A正确12(2018广州模拟)如图11229所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是 () 【导学号：84370481】图11229A当用户的用电器增多时，U2
17、减小，U4变小B当用户的用电器增多时，P1 变大，P3 减小C输电线上损失的功率为PD要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比D交流发电机的输出电压U1一定，匝数没变，根据，知U2不变，故A错误；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误输送功率一定时，根据PUI和P损I2R知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据知，所以应增大升压变压器的匝数比；U3U2I2R，U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压不变，根据知，应增大降压变压器的匝数比，故C错误，D正确故选D.考点综合练13(多选)在如图11230所示的
18、电路中，在ab两端输入稳定的正弦交流电，变压器原线圈中的电流为I1，电压为U1，输入功率为P1，副线圈中的电流为I2，电压为U2，输出功率为P2，则在滑动变阻器滑片移动的过程中，下列图象关系正确的有(B图中曲线为双曲线的一支，D图中曲线为抛物线)()图11230ABCDAC由原、副线圈的电压与匝数关系可知，U1与U2成正比，选项A正确；由原、副线圈的电流与匝数关系可知，I1与I2成正比，选项B错误；由P1P2，可知选项C正确，D错误；故选A、C.14(2018哈尔滨模拟)用电压为U的正弦交流电源通过甲、乙两种电路给额定电压为U0的同一小电珠供电图11231甲中R为滑动变阻器，图乙中理想变压器的
19、原、副线圈匝数分别为n1、n2，若电珠均能正常工作，则 () 【导学号：84370482】 甲 乙图11231A变压器可能是升压变压器B甲、乙电路消耗电功率之比为n1n2C电阻R与小电珠的功率之比为n1n2D若将甲、乙电路与输出电压为U的直流电源接通，电珠仍能正常工作B由图甲知，电源电压等于变阻器两端的电压与电珠电压之和，所以UU0，在图乙中，根据电压与匝数成正比，知n1n2，所以该变压器是降压变压器，故A错误；由乙图，根据电压与匝数成正比，得，电珠均能正常工作，所以电流等于额定电流，甲电路消耗的功率为UI，乙电路消耗的功率U0I，所以甲、乙电路消耗的功率之比为UU0n1n2，故B正确；R两端
20、电压的有效值为(UU0)，电阻R与小电珠的功率之比为1，选项C错误；若将甲、乙电路与输出电压为U的直流电源接通，则甲图中电珠仍能正常工作，乙图中电珠不亮，选项D错误；故选B.15. (多选)如图11232所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则()图11232AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D将二极管短路，电流表的
21、读数加倍BD变压器的变压比，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压U1Uab，由于二极管的单向导电特性，UcdU2，选项A错误增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确c、d端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误根据变压器上的能量关系有E输入E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1T0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2TT，由以上两式得I22I1，选项D正确16(2018陕西部分学校摸底检测)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉
22、冲的仪器，其部分电路可简化为大电阻R1与交流电源串联，该电源输出的电压恒为U0，如图11233所示心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连，一个扬声器(可等效为一个定值电阻R2)与该变压器的次级线圈相连若R2的功率此时最大，下列说法错误的是() 【导学号：84370483】图11233A大电阻R1两端电压为B理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比值为C交流电源的输出功率为D通过扬声器的电流为B设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为n1、n2，初级线圈和次级线圈的电流分别为I1、I2，根据理想变压器的初级和次级线圈的电流和电压关系可得I1n1I2n2，设R2的功率为P，联立则有PIR2IR1I1U0，由于扬声器有最大功率，则I1、I2，选项D正确；大电阻R1两端电压I1R1，选项A正确；理想变压器的初级和次级线圈的匝数比值为，选项B错误；交流电源的输出功率为I1U0，选项C正确故本题选B.11