变压器和远距离输电--专题复习

第2讲 变压器 电能的输送

1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8 V ,10 W”的灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6 V ,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求：

(1)副线圈的匝数n 2、n 3? (2)电流表的读数？

2. (多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为 r ∶R 。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( AB )

A ．交流电源的效率为50%

B ．电流表的读数为

E m

22Rr

C ．负载上消耗的热功率为E 2m

4r

D ．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e ＝

E m sin100πt V 考点2 理想变压器的动态分析

常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。

1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据

U 1U 2＝n 1

n 2

，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变。

(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2

决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化。

(3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化。

2．负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，n 1

n 2发生变化，U 2变化。

(2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化。

(3)根据P 2＝U 22

R 和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化。

3．分析动态问题的步骤

3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中为交流电流表，

为交流电压表，

R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压

器，则下列说法正确的是 ( A )

A ．当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小

B ．当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小

C ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小

D ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流

表的读数变大，电压表的读数变大

4.[2017·湖南长沙模拟](多选)如图，一理想变

压器

原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为定值电阻，开关S 是闭合的。V 1和V 2为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；A 1、A 2和A 3为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3。现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是( BC )

A ．U 2变小、I 3变小

B ．U 2不变、I 3变大

C ．I 1变小、I 2变小

D ．I 2变大、I 3变大 考点3 远距离输电

(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3。

(2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4

I 3

U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线。

(3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3

R 线。

(4)输电线上损耗的电功率 P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线

＝? ??

??P 2U 22

R 线。 当输送的电功率一定时，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1n

2。

5. 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW ，输出电压为500 V ，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%。求：

(1)村民和村办小企业需要220 V 电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)

(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？

6. [2014·浙江高考]如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U ，

用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2。则( A )

A ．用户端的电压为

I 1U 1

I 2

B ．输电线上的电压降为U

C ．理想变压器的输入功率为I 21r

D ．输电线路上损失的电功率为I 1U 考点4.几种变压器

7.在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上。当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比n 1∶n 2＝2∶1。在不接负载的情况下( B )

A ．当线圈1输入电压为220 V 时，线圈2输出电压为110 V

B ．当线圈1输入电压为220 V 时，线圈2输出电压为55 V

C ．当线圈2输入电压为110 V 时，线圈1输出电压为220 V

D ．当线圈2输入电压为110 V 时，线圈1输出电压为440 V 8．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，

通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I

cd ，为了使电流表能正常工作，则( B )

A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab

B ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab >I cd

C ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab

D ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab >I cd

9.如图所示，自耦变压器输入端A 、B 接交流稳压电源， 其电压有效值U 1＝100 V ，R 0＝40 Ω，当滑动片处于线 圈中点位置时，C 、D 两端电压的有效值U 2为__200_V ， 通过电阻R 0的电流有效值为__5__A 。

10.如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U 1＝3300 V ，

副线圈的输出电压U 2＝220 V ，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U 0＝2 V ，则

(1)原、副线圈的匝数各是多少？

(2)当S 断开时，A 2的示数I 2＝5 A ，那么A 1的示数是多少？ (3)当S 闭合时，A 2的示数将如何变化？A 1的示数将如何变化？ 答案 (1)1650匝 110匝 (2)0.33 A (3)A 1、A 2的示数都增大

板块三 限时规范特训

一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。其中1～6为单选，7～10为多选) 1．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“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( D )

A ．120 V ,0.10 A

B ．240 V ,0.025 A

C ．120 V ,0.05 A

D ．240 V ,0.05 A

2．如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为：u ＝2202sin100πt (V)的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V 22 W ”的灯泡10个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是( B )

A ．变压器原、副线圈匝数比为102∶1

B ．电流表示数为1 A

C ．电流表示数为10 A

D ．副线圈中电流的频率为5 Hz

3.[2017·四川广元二模]一理想降压变压器原、副线圈匝数比为k ，原线圈与阻值为4R 0的电阻串联后，接入有效值为25 V 的正弦式交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R 0，当负载电阻的阻值R ＝5R 0时，理想电压表的示数为5 V 。保持变压器输入电流不变，现将负载电阻的阻值增大到R ′＝11R 0，此时输入电压有效值为U ′，则( C )

A ．k ＝

25

6

，U ＝49 V

B ．k ＝25

6，U ＝48 V

C ．k ＝4，U ＝49 V

D ．k ＝4，U ＝48 V

4．[2017·安徽十校联考]在图甲所示的电路

中，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1。a 、b 两端电压与时间的关系如图乙所示，二极管可视为理想二极管，电表均为理想电表，电阻R ＝10 Ω，则下列说法正确的是( C )

A ．电压表示数为4.5 V

B ．电压表示数为0

C ．电流表示数为0.9 A

D ．电路消耗功率为16.2 W 5.[2017·福建宁德质检]如图所示，理想变压器的副线圈接有一规格为“44 V 44 W ”的灯泡和线圈电阻r ＝1 Ω的电动机，

原线圈接u ＝2202sin100πt V 的正弦式交变电流后灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中理想交流电流表的示数为1 A ，则下列说法正确的是( D )

A ．理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1

B ．电动机的输出功率为176 W

C ．电动机的热功率为6 W

D ．若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，则电流表的示数变为9 A

6．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则(D)

A ．用户用电器上交流电的频率是100 Hz

B ．发电机输出交流电的电压有效值是500 V

C ．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定

D ．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝10∶1，b 是原线圈的中心抽头，S 为单刀双掷开关，定值电阻R ＝10 Ω。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，则下列说法中正确的是 ( AC )

A ．当S 与a 连接后，理想电流表的示数为2.2 A

B ．当S 与a 连接后，t ＝0.01 s 时理想电流表示数为零

C ．当S 由a 拨到b 后，原线圈的输入功率变为原来的4倍

D ．当S 由a 拨到b 后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz

8．在远距离送电时，输送的电功率为P ，输送电压为U ，所用导线的电阻率为ρ，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P ′、P 用的关系式正确的是 ( BD )

A ．P ′＝U 2S

ρL B ．P ′＝P 2ρL

U 2S

C ．P 用＝P －U 2S

ρL D ．P 用＝P ? ??

??

1－PρL U 2S

二、非选择题

9．发电机输出电压为1.0×103 V 的交变电流，现在通过一个变压比为1∶4的变压器升

压，再通过总电阻为1.0 Ω的输电线路向某地输电，在输送的电功率为800 kW的情况下(设变压器为理想变压器)。求：

(1)升压变压器的副线圈两端电压为多大？

(2)输电线上通过的电流为多大？

(3)输电线上造成的电压损失为多少？

(4)输电线上损失的电功率占输电总功率的百分比为多少？

答案(1)4×103 V(2)200 A(3)200 V(4)5%

10．某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升高电压向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制为5 kW(即用户得到的功率为95 kW。)请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算。

(1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？

(2)输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？

(3)两个变压器上的匝数比各应等于多少？

答案(1)4.32×102 A25 A(2)200 V4×103 V (3)1

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(完整word版)变压器和远距离输电_含答案

变压器和远距离输电 重点突破 知识点一理想变压器的原理及基本关系式 由于理想变压器没有漏磁和能量损失，所以穿过原、副线圈的磁通量ф相等，磁通量的变化率 △ф/△t 也总是相等，这种使原、副线圈产生的感应电动势与原、副线圈的匝数成正比．故变压器的工作原理是电磁感应（互感现象）． 变压器的基本规律可概括为“三变三不变”，即：可改变交流 的电压、电流、等效电阻；不能改变功率、频率和直流的电压。 变压器的变压比: U 1／n 1 = U 2／n 2= U 3／n 3 =… = ΔU ／Δn = k 变压器的变流比: n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…… 理想变压器的输入功率由输出功率决定： 22 11222 2 22111/R n U n R U U I U I P ??? ? ??==== 【应用1】如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n 1：n 2=4:1，原线圈回路中的电 阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等。a 、b 端加一定交变电流电压后，两电阻消耗的电功率之比P A ：P B = 和电阻两端的电压之比U A ：U B = 。 知识点二远距离输电 1、远距离输电示意图 2、几个常用关系式： 若发电站输出电功率为P ，输出电压为U ，用户得到的电功率为P ’，用户得到的电压为U ’，输电导线的总电阻为R 。（如图） ①导线损失的电压△U=U-U ’=IR 。 ②输电电流I=P/U=（U-U ’）/R 。 ③输电导线上损失的电功率P 损= P-P ’=I 2R=P 2R/U 2 。 由以上公式可知，当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电导线上损 耗的功率就减少到原来的1/n 2 。 【应用2】 学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R =4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V ，40W ”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则： （1）发电机的输出功率多大？ （2）发电机的电动势多大？ （3）输电线上损耗的电功率多大？ B n 1 n 2 A a b U ~

2021届高考备考物理二轮专题特训：理想变压器模型与远距离输电 (解析版)

理想变压器模型与远距离输电【原卷】 1.如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( ) A．小灯泡变亮 B．小灯泡变暗 C．原、副线圈两端电压的比值不变 D．通过原、副线圈电流的比值不变 2.(2020·湖北黄冈模拟)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，原线圈接u＝2202sin 100πt V的交流电，电阻R1＝R2＝ 25 Ω，D1、D2为两只理想二极管，假设两二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，则副线圈电路中理想交流电流表的读数为( ) A．1 A B．2 A C． 2 A D．2 2 A 3.图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝5∶1.原线圈接入如图甲所示的正弦交流电．电路中电表均为理想电表，定值电阻R1＝R2＝4 Ω，D为理想二极管(该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，则( )

A．电阻R2两端的电压频率为50 Hz B．电流表的示数为5 A C．原线圈的输入功率为150 W D．将R1摘掉，电压表的示数不变 4.(多选)如图所示，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A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U 和U cd，则( ) ab A．U ab∶U cd＝n1∶n2 B．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，c、d间的电压U cd越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍 5.如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接图乙所示正弦交变电流，闭合S后，额定电压为20 V的用电器正常工作，理想交流电流表A的示数为0.1 A．已知图中元件D具有正向电流导通、反向电流截止的作用，下列判断正确的是( ) A．交变电流的频率为50 Hz B．变压器原副线圈匝数比为112∶1 C．用电器额定功率为22 W

远距离输电电路的分析与计算.

专题复习：远距离输电电路的分析与计算 适用学科物理适用年级高二 适用区域人教版课时时长（分钟）60分钟 知识点1.高压输电 2.远距离输电线路的基本构成 教学目标一．知识与技能 1. 了解交变电流从变电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解高压输电的道理．3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算二．过程与方法 通过高压输电的计算分析，掌握电能损失和计算

三．情感态度价值观 通过高压输电的计算，体验电能转化为内能的思想教学重点远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关 教学难点对简单的远距离输电线路进行定量计算

教学过程 一、复习预习 理想变压器的特点及规律 1．理想变压器的特点 2．电动势关系 3．电压关系 4．功率关系 5．电流关系 理想变压器的制约关系和动态分析 1．电压制约 2 . 电流制约 3．负载制约4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况

二、知识讲解 课程引入： 电能从发电厂到远方用户的传输过程，可用下图表示，其中r表示输电线的总电阻，I表示输电线上的电流．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？

考点/易错点1 输电线上的电压损失和功率损失 1．输电电流 输电电压为U ，输电功率为P ，则输电电流I ＝P U . 2．电压损失 输电线始端电压U 与输电线末端电压U ′的差值． ΔU ＝U －U ′＝IR. 3．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率 (1)ΔP ＝I 2R (2)ΔP ＝I ΔU (3)ΔP ＝ΔU 2R

高中物理【变压器 远距离输电】典型题(带解析)

高中物理 【变压器 远距离输电】典型题 1．如图所示，半径为L ＝1 m 的金属圆环，其半径Oa 是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B ＝2 T 的匀强磁场中．从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n 1∶n 2＝1∶4的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为 ( ) A ．40 V B ．20 V C ．80 V D ．0 解析：选D ．由于Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D 正确． 2.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶1，原线圈接u 1＝2202sin 100πt (V)的交变电流，电阻R ＝10 Ω，电流表、电压表均为理想电表，则( ) A ．电压表的读数为10 2 V B ．电流表的读数为22 A C ．电阻R 消耗的功率为10 2 W D ．变压器的输入功率为10 W 解析：选D ．输入电压的有效值为U 1＝E m 2 ＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝10 V ，故选项A 错误；电流表的示数为I 2＝U 2R ＝1 A ，故选项B 错误；电阻消耗的功率为P 2＝U 2I 2＝10 W ，故选项C 错误；理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率，故选项D 正确． 3.如图所示，理想变压器原、副线圈中分别接有电阻R 1、R 2，R 1＝R 2＝10 Ω，原、副

变压器和远距离输电--专题复习

第2讲 变压器 电能的输送 1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8 V ,10 W”的灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6 V ,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求： (1)副线圈的匝数n 2、n 3? (2)电流表的读数？ 2. (多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为 r ∶R 。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( AB ) A ．交流电源的效率为50% B ．电流表的读数为 E m 22Rr C ．负载上消耗的热功率为E 2m 4r D ．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e ＝ E m sin100πt V 考点2 理想变压器的动态分析

常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据 U 1U 2＝n 1 n 2 ，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2 决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化。 (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化。 2．负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，n 1 n 2发生变化，U 2变化。 (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化。 (3)根据P 2＝U 22 R 和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化。 3．分析动态问题的步骤 3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中为交流电流表， 为交流电压表， R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压 器，则下列说法正确的是 ( A ) A ．当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B ．当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流 表的读数变大，电压表的读数变大 4.[2017·湖南长沙模拟](多选)如图，一理想变 压器

变压器+远距离输电)

精锐教育学科教师辅导教案 学员编号：年级：高二课时数：1 学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课内容变压器远距离输电 星级★★★ 授课日期及时段 教学内容 ＜建议用时5分钟！＞ 世界最大的水电站 Ⅰ.课堂导入

在输电过程中，电压必须进行调整才能符合各用户的要求 ＜建议用时20分钟！＞ 一、要点提纲： 1.变压器的电动势、电压、电流与匝数的关系 (1)电动势关系：由于互感现象，且没有漏磁，则原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的ΔΦ Δt ，根据法拉第电磁感应定 律，有E 1＝n 1ΔΦΔt ，E 2＝n 2ΔΦΔt ，所以E 1E 2＝n 1 n 2 . (2)电压关系：由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U 1＝E 1，副线圈两端的电压U 2＝E 2，所以U 1U 2＝n 1 n 2 . ① U 1U 2＝n 1 n 2 ，无论副线圈一端是空载还是有负载，都是适用的． ②输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定．由U 1U 2＝n 1n 2，得U 1n 1＝U 2n 2＝ΔΦ Δt . ③若变压器有两个副线圈，则有U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝ΔΦΔt .所以有U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3或U 2U 3＝n 2 n 3 . ④据U 1U 2＝n 1 n 2 知，当n 2>n 1时，U 2>U 1，这种变压器称为升压变压器；当n 2

(优选)2019年高中物理暑假作业理想变压器与远距离输电问题新人教版选修3-2

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L 1、L 2,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L 1变亮 C.电流表A 1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n 1=600匝,装有0.5A 的保险丝,副线圈的匝数n 2=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14Ω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sin m u U t ω=,副线圈电路中0R 为定值电阻,R 是滑动变阻器.1V 和2V 是理想交流电压表,示数分别用1U 和2U 表示;1A 和2A 是理想交流电流表,示数分别用1I 和2I 表示.下列说法正确的是( )

A.1I 和2I 表示电流的瞬时值 B.1U 和2U 表示电压的最大值 C.滑片P 向下滑动过程中,2U 不变,1I 变大 D.滑片P 向下滑动过程中,2U 变小,1I 变小 5.远距离输电,原来用电压0U 输电,在输电线上损失的电功率为P ?,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.1000U 0 C.0/10U D.0/100U 6.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比12:4:1n n =,原线圈两端连有光滑导轨,副线圈与电阻R 相连组成闭合回路,当导体AB 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1A 的示数是12mA ,则副线圈中电流表2A 的示数是( ) A.0 B.3mA C.48mA D.与R 值大小有关 7.如图所示,理想变压器原线圈与电阻0R 串联,原、副线圈的匝数比为20:1,b 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()u t V π=,将单刀双掷开关K 扳向a 后,下列说法中正确的是( ) A.电压表的示数为11 V B.通过滑动变阻器R 的交流电的频率为100 Hz

高考物理复习专题理想变压器远距离输电

专题45 理想变压器远距离输电（测） 【满分：110分时间：90分钟】 一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用/表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻．当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时：（） A．电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小 B．电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数减小 C．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 D．线路损耗功率不变 【答案】C 【名师点睛】此题是关于远距离输电线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，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。注意升压变压器的初级电压由发电机决定，次级电压由初级电压和匝数比决定． 2．如图所示，匀强磁场的磁感应强度 2 5 B π =。单匝矩形线圈面积S=1m2。电阻不计，绕垂直 于磁场的轴OO'匀速转动。线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，○A为交流电流表。调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为1:2时，副线圈电路中标有“36V 36W”的灯泡正常发光。以下判断正确的是：（）

A ．电流表的示数为1A B ．矩形线圈产生电动势的最大值为18V C ．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为182sin 90e t π=（V ） D ．若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P 适当下移 【答案】C 【名师点睛】本题关键是明确交流发电机的瞬时值、有效值、最大值的区别和求解方法，同时要结合变压器的变压比和变流比公式列式求解。 3．如图所示a 、b 间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R 2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A 2为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R 3为一定值电阻。当R 2所在处出现火情时，以下说法中正确的是： （ ）

(完整word版)2018高考物理变压器和远距离输电

10-2变压器和远距离输电 一、选择题 1．在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原理的是() [答案] A [解析]电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少、副线圈的匝数多，监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中。 2. 如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5Ω的负载电阻。若U0＝2202V，ω＝100πrad/s，则下述结论正确的是() A．副线圈中电压表的读数为55V B．副线圈中输出交流电的周期为1 100πs C．原线圈中电流表的读数为0.5A D．原线圈中的输入功率为1102W [答案]AC [解析]副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U2＝n2U0 2n1 ＝55V，A对。副线圈中

交流电的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T ＝2πω＝150s ，B 错。原线圈中的电流I 1＝ I 2n 2 n 1＝U 2n 2Rn 1＝0.5A ，C 对。原线圈中的输入功率P ＝U 0I 1 2 ＝110W ，D 错。 3．(2012·大连四所重点中学联考)如图所示，M 为理想变压器，电表均可视为理想电表，电源电压U 不变，输电线电阻忽略不计。当变阻器滑片P 向上移动时，读数发生变化的电表是( ) A ．A 1 B ．A 2 C ．V 1 D ．V 2 [答案] AB [解析] 本题考查变压器及电路动态分析。由于电源电压U 不变，根据理想变压器工作原理可知两电压表示数不变，CD 错误；当变阻器滑片P 向上移动时，变阻器连入电路的电阻减小，右侧电路中电流增大，B 正确；根据P 入＝P 出可知原线圈中电流也增大，A 正确。 4．(2012·辽宁丹东四校摸底)如图所示，两种情况下变压器灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为n 1 ∶n 2＝3 ∶1，则图甲中L 1的功率和图乙中L 1的功率分别为( ) A ．P 、P B ．9P 、4P 9 C.4P 9、9P D.4P 9 、P [答案] B [解析] 由题意可知，两种情况下变压器输出功率均为2P ，设灯泡L 2、L 3的电压为U ，电流为I ，电阻为R ，两种情况下变压器的输入电压为3U ，变压器输入电流为2 3I ；图甲中 L 1的功率为P 1＝(3U )2R ＝9P ；图乙中L 1的功率为P 2＝(23I )2R ＝4P 9 ，选项B 正确。

变压器、远距离输电

变压器 [教学目标] 1、 了解变压器的构造与原理、理解变压器的电压关系与功率关系。 2、 用演示可拆变压器得到变压器变压规律。 3、 体验实验动手的乐趣，培养动手和观察能力。 [教学重点难点] 电压关系与功率关系的理解与应用 [教学过程] 一、变压器 变压器的构造: 原线圈 、副线圈 、铁芯 2．电路图中符号 二、变压器的工作原理 在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象 铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率 三、理想变压器的规律 理想变压器特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻 2、电压关系 （1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用 （2）输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定 若n 1＞n 2，则U 1＞U 2为降压变压器 若n 1＜n 2， 则U 1＜U 2 为升压变压器 3、功率关系P 入=P 出 补充 1、一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系 （1）电压关系： （2）电流关系 根据P 入=P 出，I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3 I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3 2、U 、I 、P 的决定关系 一个确定的变压器，输出电压U 2由输入电压U 1决定 输入功率P 1由输出功率P 2决定，用多少电能就输入多少电能 若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零 3、负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法 （1）先要由U 1/U 2=n 1/n 2，判断U 2变化情况 （2）判断负载电阻变大或变小 （3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况 （4）最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况 [例题] 例1：一台变压器原线圈输入380V 电压后，副线圈输出电压为19V ，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V ，则变压器原线圈的匝数为多少匝？ 例2、如图27—3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=4∶1，当导线AB 在匀强磁 21 21n n U U =2121n n U U =2121n n U U =3131n n U U =32 32n n U U =

2018届一轮复习人教版理想变压器远距离输电教案

45讲 理想变压器远距离输电 【教学目标】 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． 【教学过程】 ★重难点一、理想变压器基本关系的理解及应用★ 1.理想变压器基本关系的理解及应用 (1)电压：变压器原、副线圈的电压之比为U2U1＝n2n1；当变压器有多个副线圈时，n1U1＝n2U2＝n3 U3＝…。 (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，P 1＝P 2＋P 3＋…。 (3)电流：由I ＝U P 知，对只有一个副线圈的变压器有I2I1＝n1n2，当变压器有多个副线圈时有n 1I 1 ＝n 2I 2＋n 3I 3＋…。 3.关于理想变压器的四点注意 (1)变压器不能改变恒定电流。 (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，所以没有能量损失。 (4)理想变压器没有磁通量损失，磁通量全部集中在铁芯中。

【典型例题】一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上，如图1021所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则 ( ) A ．U ＝66 V ，k ＝91 B ．U ＝22 V ，k ＝91 C ．U ＝66 V ，k ＝31 D ．U ＝22 V ，k ＝31 【答案】 A 【解析】 设原、副线圈中的电流分别为I 1、I 2，则I2I1＝n1n2＝31，故k ＝I22R I12R ＝91。设原线圈两 端的电压为U 1，则U U1＝n2n1＝13，故U 1＝3U ，而原线圈上电阻分担的电压为31U ，故3U ＋3U ＝ 220 V ，解得U ＝66 V 。选项A 正确。 ★重难点二、理想变压器的动态分析★ 常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据U2U1＝n2n1，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变 化，U 2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化。 (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化。 2．负载电阻不变的情况(如图所示)

高中物理专题：变压器及远距离输电

高中物理专题：变压器及远距离输电 一、 教法建议 本单元双基学习目标 物理知识方面 1． 了解变压器的构造及工作原理。 2． 掌握变压器的电压、电流与匝数的关系式及功率关系。 3． 了解远距离输电原理。 能力培养方面 通过远距离输电原理分析,培养学生分析问题解决实际问题的能力。 指点迷津 本单元重点内容点拨 本单元介绍了理想变压器构造及工作原理,电压比、电流比与匝数的关系,远距离输电原理。要掌握电压与匝数成正比 2 1 21n n U U =恒成立,电流与匝数成反比即1 2 21n n I I =只对一个副线圈成立,对多个副线圈不成立,代之由输出功率等于输入功率求得++=332111n I n I n I ……。远距离输电要解决是如何减少输电损耗,可采用两种途径：一是减小电阻,即增大截面积,此方法减少损耗是有限的,且多用金属材料；二是采用高压输电,因为功率定时,U 越大,I 越小,据P 损=I 2R 可知线路损耗越小。要会画出远距离输电线路图,对变压器及远距离输电要紧紧抓住能传递和守恒这一基本关系。 二、 学海导航 学法指要 本节理论、原理明晰 （一） 变压器 1． 理想变压器构造及工作原理 ① 理想变压器 忽略漏磁,忽略原、副线圈内阻,忽略能量损失的变压器。 ② 基本构造 铁芯和原、副线圈线成。 ③ 工作原理 依靠交变电流产生的变化磁通,把原、副线圈紧密联系实现电能

的传递,即)()(221i U i U i →→φ 具体说：原线圈通入交流电,线圈中产生交变磁通量,此交变磁通量通过副线圈,穿过副线圈磁通量发生变化,副线圈产生感应电动势。 ④ 作用 改变交变电流的电压（电流） 2． 理想变压器的基本关系式 ① 功率关系 由理想变压器概念知P 入=P 出。 ② 电压关系 2 1 21n n U U =。 图5-31 推导：如图5-31所示原线圈（n 1）加上交变电压U 1,原线圈产生感应电动势ε 1穿过副线圈（n 2）磁通量发生变化产生电动势ε2。 由法接第第四磁感应定律：对原线圈有 t n ??=φε11 对副线圈有 t n ??=2 2 2φε 由理想变压器概念知：11U =ε 22U =ε 21φφ?=? 综合有： 2 1 21n n U U = 此关系对多个副线圈多个亦成立。 ③电流关系： a.副线圈只有一个： 2121n n I I =,由P 入=P 出知,2211U I U I =即1 21221n n U U I I == b.副线圈有多个：332211n I n I n I +=+……

变压器远距离输电练习题

远距离输电练习题 1．照明供电电路的路端电压基本上是不变的。可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比 深夜时要暗些。这是因为此时（ ） A ．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小 B ．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小 C ．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失电压大 D ．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流 2中国已投产运行的1000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用500kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P ．在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为（ ） A ．P/4 B.P/2 C.2P D.4P 3某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW ．现用 500kV 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 2.0×105 A B ．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C ．若改用5kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D ．输电线上损失的功率为△ P=U 2 /r ， U 为输电电压，r 为输电线的电阻 4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 ，用户得到的电功率为 ，则 的关系式正 确的是（ ） A ． B ． C ． D ． 5如图所示，有一台交流发电机E ，通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电，输电线的总电阻为R ．T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3 ，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4．设T 1的输入电压U 1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（ ） A ．U 2减小，U 4变大 B ．U 2不变，U 3变小 C ．P 1变小，P 2变小 D ．P 2变大，P 3变大 6、2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而 损毁严重．此次灾害牵动亿万人的心．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，热耗功率为P ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P ，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ） A ．输电电流为9I B ．输电电压为3U C ．输电电流为I/3 D ．输电电压为U/3 A ．若采用380V 输电，输电线上的电流强度为52.63A B ．若采用380V 输电，求输电线路损耗的功率为16.62kW C ．若改用5000高压输电，用户端利用n 1：n 2=22：1的变压器降压，则用户得到的电压为226.18V D ．用户端在变压器降压前获得的电压是3976V 8．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压．某变电站将电压U 0=1100sin100πtV 的交流电降为220V 供居民小区 用电，则变电站变压器（ ） A ．原、副线圈匝数比为5：1 B ．副线圈中电流的频率是50Hz C ．原线圈的导线比副线圈的要粗 D ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 9．远距离输电时，在选定好符合要求的输电导线后，为了减少输电线上电能损失，应（ ） A ．减小输送电压，增大输送电流 B ．减小输送电压，减小输送电流 C ．提高输送电压，减小输送电流 D ．提高输送电压，增大输送电流 10．现用 220V 和11kV 种电压来输电，如果输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，则对应的两种导线横截面积之比为（ ） A ．1：50 B ．50：l C ．1：2500 D ．2500：1 11、发电机的输出电压为220伏，输出功率为44千瓦，每条输电线电阻为0.2欧，求用户得到的 电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？ 112、一台交流发电机的输出电压为250V ，输出功率为100kW ，向远处输电所用输出线的总电阻为 ，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户正好得到220V 的电压．则供电处 的升压变压器和用户处的降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少？

高考物理一轮复习备考演练 10.2 理想变压器 远距离输电

对应学生用书P293 1. 图10－2－23 (2011·苏北四市调研)如图10－2－23所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝10 Ω，C 为电容器，原线圈所加电压u ＝2202sin (100πt ) V ．下列说法正确的是 ( )． A ．通过电阻R 3的电流始终为零 B ．副线圈两端交变电压的频率为5 Hz C ．电阻R 2的电功率为48.4 W D ．原副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1 解析 在交流电路中电容器能够通交流，所以A 错误；变压器能够改变交流电压，但是不能变频，因此B 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得到U 2＝22 V ，所以电阻R 2的电功率为P 2＝U 22R 2 ＝48.4 W ，C 正确；根据法拉第电磁感应定律得到原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为1∶1，D 错误． 答案 C 2．如图10－2－24所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝1 100匝，副线圈匝数n 2＝220匝，交流电源的电压u ＝2202sin 100πt (V)，电阻R ＝44 Ω，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是 ( )． 图10－2－24 A ．交流电的频率为50 Hz B ．电流表 的示数为0.2 A C ．电流表 的示数为 2 A D ．电压表的示数为44 V 解析 由交流电源的电压瞬时值表达式可知，ω＝100π rad/s，所以频率f ＝1T ＝ω2π ＝50 Hz ，A 项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝数比，即n 1n 2＝U 1 U 2 ，其中原线圈电压的有

效值U 1＝220 V ，U 2＝n 2n 1U 1＝44 V ，故D 项说法正确；I 2＝U 2R ＝1 A ，故C 项说法错误；由电流比与线圈匝数成反比，即I 1I 2＝n 2n 1，所以I 1＝n 2n 1I 2＝0.2 A ，故B 项说法正确．综上所述，说法错误的是C 项． 答案 C 3．如图10－2－25所示，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝ 210 T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω ＝200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V 60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是( )． 图10－2－25 A ．图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零 B ．线框中产生交变电压的表达式为u ＝5002sin (200t ) V C ．变压器原、副线圈匝数之比为50∶11 D ．允许变压器输出的最大功率为2 200 W 解析 图示位置穿过线框的磁通量最大，但由于没有边切割磁感线，所以无感应电动势磁通量的变化率为零，A 选项错误；线框中交变电压u ＝NBSωsin ωt ＝5002sin (200t ) V ， B 选项正确；变压器原、副线圈匝数之比n 1n 2＝U 1U 2＝500220＝2511 ，C 选项错误；变压器输出的最大功率等于输入的最大功率P ＝UI ＝500×10 W＝5 000 W ，D 选项错误． 答案 B 4．如图10－2－26所示，导体棒ab 两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c 、d 相接．c 、d 两个端点接在匝数比n 1∶n 2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R 0.匀强磁场的磁感应强度为B ，方向竖直向下，导体棒ab 长为l (电阻不计)，绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO ′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R 时，通过电流表的电流为I ，则 ( )． 图10－2－26

高中物理专练：变压器 交流电与远距离输电

高中物理专练：变压器交流电与远距离输电 (限时：45分钟) 1． (福建·15)如图1所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r＝1.0 Ω,外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e＝102sin 10πt (V),则( ) 图1 A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 2 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表的示数为1.0 A 答案 D 解析由e＝102sin 10πt (V)知电动势的有效值E有＝E m 2 ＝ 102 2 V＝10 V,故B选项错 误；电路中的理想电流表示数为电流的有效值：I有＝ E 有 r＋R ＝1.0 A,故D选项正确；电阻R 消耗的电功率P＝I2有·R＝9.0 W,故C选项错误；交流电的角速度ω＝10π rad/s,所以频 率f＝ω 2π ＝5 Hz,故A选项错误. 2．(江苏·8)如图2所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光．要使灯泡变亮,可以采取的方法有( ) 图2 A．向下滑动P B．增大交流电源的电压 C．增大交流电源的频率

D．减小电容器C的电容 答案BC 解析滑片P向下滑动,副线圈匝数减小,变压器输出电压减小,灯泡变暗,则A项错误；增大原线圈的输入电压,输出电压增大,小灯泡变亮,B项正确；增大交流电源的频率,电容器对交流电的阻碍减小,因此灯泡变亮,C项正确；减小电容器的电 容,电容器对交流电的阻碍会增大,灯泡会变暗,因此D项错误． 3．如图3甲所示,在匀强磁场中有一个匝数n＝10的矩形线圈匀速转动,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为5 Ω.从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示,那么( ) 图3 A．在t＝0.2 s时,线圈中的感应电流改变方向 B．在t＝0.4 s时,线圈中的感应电动势为零 C．线圈转过60°时的感应电流为3π A D．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2 W 答案 D 解析当线圈与磁场方向平行时,磁通量为零,但感应电动势最大,当线圈与磁场方向垂直时,磁通量最大,但感应电动势为零,由此可知在t＝0.2 s时,线圈的磁通量为零,感应电动势最大,感应电流方向不改变,选项A错误；同理,在t＝0.4 s时,感应电动势最大,选项B 错误；线圈转动的角速度为ω＝2π T ＝5π rad/s,感应电动势峰值为E m＝n BSω＝nωΦm＝ 10π V,感应电流瞬时值表达式为i＝E m R cos ωt,因此线圈转过60°时感应电流为I＝ 10π 5 cos 60°＝π A,选项C错误；电压的有效值为U＝E m 2 ＝52π V,电功率为P＝ U2 R ＝10π2W, 选项D正确． 4．将一个R＝36 Ω的电阻接在一正弦交流发电机的输出端,该电阻两端的u－t图象如图4所示,下列说法正确的是( )

完整版变压器和远距离输电 专题复习

(1) 副线圈的匝数n2、n3? (2) 电流表的读数？ 2.(多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为汀:'R。如果要求负 载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是 A ?交流电源的效率为50% B?电流表的读数为2J2R T C ?负载上消耗的热功率为E m 4r D ?该交流电源电动势的瞬时值表达式为考点2理想变压器的动态分析e= E m sin100 n V 第2讲变压器电能的输送 1?如图所示，理想变压器有两个副线圈，L i、L2是两盏规格为“8 ,10 W”的灯泡，L3、L4是两 盏规格为“6 \12W”的灯泡，当变压器的输入电压为U i = 220 V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n i = 1100匝，求：

A ?当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B ?当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C ?当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D .当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时， 表的读数变大，电压表的读数变大 4. [2017湖?南长沙模拟]（多选）如图，一理想变 常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情 1.匝数比不变的情况（如图所示） lli n 1 （1）U i 不变，根据—=^2，输入电压 U i 决定输出电压 U 2,可以得出不论负载电阻 R 如何变化，U 2不变。 ⑵当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2 决定输入电流11,可以判断I 1的变化。 （3）12变化引起P 2变化，根据P 1= P 2,可以判断P 1的 变化。 佔不变.负载变化 2.负载电阻不变的情况（如图所示） n 1 （1） U 1不变，^2发生变化，U 2变化。 （ 2） R 不变，U 2变化，I 2发生变化。 U 2 ⑶根据P 2=筲和P 1= P 2,可以判断P 2变化时，P 1发生 变化，3.分析动态问题的步骤 鲁变化，負载《不变 爲一石 厂砾 P 】=巴仃口=丿应小 ---------- 5 ----------------- D ---------------------------- 决定 ■决定. 决定 决定 ° 3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加 上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压。图中 为交流电流表， 为交流电压表, R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压 器，则下列说法正确的是（A ）

远距离输电计算

3.3 电能的开发与利用 一、单选题 二、多选题 三、实验题 四、计算题 1.发电机输出功率为40 kW，输出电压400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5 Ω，到达用户后再用变压器降为220 V，求： (1)输电线上损失的电功率是多少？ (2)降压变压器的变压比是多少？ 2.有条河流，流量Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取10 N/kg) 3.某小水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%.用户获得220 V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？ 4.一小型水电站，其交流发电机的输出功率为1 000 kW，输出电压为1 000 V，在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4%，已知输电线电阻为16 Ω，用户降压变压器的输出电压为240 V，求输电线路中，升压变压器与降压变压器的变压比各多大？(升、降压变压器均为理想变压器) 5.如图所示，某发电站通过燃烧煤来发电．发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10 Ω，用户需要的电压为220 V．则：