高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 交變電流 傳感器 30 理想變壓器 遠(yuǎn)距離輸電課時(shí)達(dá)標(biāo)

理想變壓器遠(yuǎn)距離輸電1(多選)(2015天津卷)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則 ()A保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小答案：BC解析：保持Q的位置不動(dòng)，則副線圈的輸出電壓不變，當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈電路中的電阻變大，由I2可知，副線圈中的電流減小，根據(jù)變流比可知，原線圈中的電流減小，因此電流表的示數(shù)變小，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；保持P的位置不動(dòng)，副線圈電路中的電阻不變，當(dāng)Q向上移時(shí)，副線圈的匝數(shù)增多，由變壓比可知，副線圈的輸出電壓增大，由I2可知，副線圈中的電流增大，由電流比可知，原線圈中的電流增大，電流表示數(shù)變大，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤2在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器如圖所示的A、B、C、D四個(gè)圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是 ()答案：A解析：電流互感器要把大電流變?yōu)樾‰娏?，因此原線圈的匝數(shù)少，副線圈的匝數(shù)多，且原線圈必須串聯(lián)在火線中，A項(xiàng)正確3通過(guò)一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R.當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時(shí)，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1和分別為 ()A.，B()2R，C.，D()2R，答案：D解析：根據(jù)理想變壓器的變壓比有k，nk線路的輸送功率不變有PU1I1U2I2根據(jù)焦耳定律有P1IRRRP2IRRR故有.4(2014江蘇卷) 遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R.變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是()A.BI2CI1U1IRDI1U1I2U2答案：D解析：對(duì)理想變壓器來(lái)說(shuō)，輸出功率決定輸入功率，兩者總相等，故選項(xiàng)D正確；對(duì)只有一組副線圈的理想變壓器來(lái)說(shuō)，通過(guò)原、副線圈的電流之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比的倒數(shù)，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸出電流決定輸入電流，I2是由用戶的電流決定的，I1是由I2決定的，與輸電線上的電阻無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；輸出功率決定輸入功率，升壓變壓器的輸入功率應(yīng)等于用戶的功率與輸電線上消耗的功率之和，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤5(多選)如圖所示是街頭變壓器給用戶供電的示意圖變壓器的輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會(huì)有很大的波動(dòng)，輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶輸電線的電阻用R0表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 ()A與增加用電器的數(shù)目達(dá)到的效果相同BA1表的示數(shù)隨A2表的示數(shù)的增大而增大CV1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大D變壓器的輸入功率增大答案：ABD解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，用電器的總電阻減小，相當(dāng)于并聯(lián)的用電器數(shù)目增加，同時(shí)變壓器的輸入功率增大，A、D兩項(xiàng)對(duì)；電網(wǎng)供電是“用多少供多少”，輸出電流增大則輸入電流增大，B項(xiàng)對(duì)；但變壓器的輸出電壓則由輸入電壓決定，當(dāng)輸入電壓和變壓器的匝數(shù)比一定時(shí)，輸出電壓一定，C項(xiàng)錯(cuò)6(多選)調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上AB間加上正弦交流電壓U，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和理想交流電流表，變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q.則 ()A保持P的位置不動(dòng)，將Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大B保持P的位置不動(dòng)，將Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小C保持Q的位置不動(dòng)，將P沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)時(shí)，電流表的計(jì)數(shù)變大D保持Q的位置不動(dòng)，將P沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小答案：BC解析：保持P的位置不動(dòng)，副線圈兩端電壓不變，將Q向下移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值變大，所以電流表的讀數(shù)變小，B項(xiàng)正確；保持Q的位置不動(dòng)，將P沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)時(shí)，副線圈匝數(shù)變多，所以副線圈兩端電壓變大，因此電流表的讀數(shù)變大7(多選)(2014廣東卷) 如圖所示的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合電鍵S，下列說(shuō)法正確的是()AP向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮BP向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變CP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小DP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大答案：BD解析：由于理想變壓器輸入電壓不變，則副線圈電壓U2不變，滑片P滑動(dòng)時(shí)，對(duì)燈泡兩端的電壓沒(méi)有影響，故燈泡亮度不變，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑片P下滑，電阻變大，但副線圈電壓由原線圈電壓決定，則副線圈電壓不變，故選項(xiàng)B正確；滑片P上滑，電阻減小，副線圈輸出電流I2增大，則原線圈輸入電流I1也增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)變壓器輸出功率P2U2I2將變大，故選項(xiàng)D正確8如圖所示，接于理想變壓器中的四個(gè)規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1n2n3為 ()A111B321C621D221答案：B解析：燈泡正常發(fā)光，可得UAUBUCUD，所以U22U3.由變壓器的電壓比公式，所以n22n3.同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等，即PAPBPCPD.由PI2R，得IAIBICID，即I1I2I3.由U1I1U2I2U3I3得n1I1n2I2n3I3，即n1n2n32n3n33n3，所以n1n2n3321.9如圖所示，理想變壓器B的原線圈跟副線圈的匝數(shù)比n1n221，交流電源電壓u1311sin100tV，F(xiàn)是熔斷電流為I01.0A的保險(xiǎn)絲，負(fù)載為一可變電阻(1)當(dāng)電阻R100時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被熔斷？(2)要使保險(xiǎn)絲不被熔斷，電阻R的阻值應(yīng)不小于多少？變壓器輸出的電功率不能超過(guò)多少？答案：(1)不會(huì)(2)55 220 W解析：原線圈電壓的有效值為U1V220V由得副線圈兩端的電壓U2U1220V110V(1)當(dāng)R100時(shí)，副線圈中電流I2A1.10A由U1I1U2I2得原線圈中的電流為I1I21.10A0.55A由于I1<I0(熔斷電流)，故保險(xiǎn)絲不會(huì)熔斷(2)設(shè)電阻R取某一值R0時(shí)，原線圈中的電流I1剛好達(dá)到熔斷電流I0，即I11.0A，則副線圈中的電流為I2I121.0A2.0A電阻R的阻值為：R055此時(shí)變壓器的輸出功率為P2I2U22.0110W220W可見(jiàn)，要使保險(xiǎn)絲F不被熔斷，電阻R的阻值不能小于55，變壓器輸出的電功率不能超過(guò)220W.10發(fā)電機(jī)輸出功率為100kW，輸出電壓是250V，用戶需要的電壓是220V，輸電線電阻為10.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%.(1)在虛線框中畫(huà)出此輸電線路的示意圖；(2)求在輸電線路中設(shè)置的升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比.答案：(1)如解析圖所示(2)12024011解析：(1)輸電線路的示意圖如圖所示，(2)輸電線損耗功率P線1004%kW4kW，又P線IR線，輸電線電流I2I320A.原線圈中輸入電流I1400A，所以.U2U125020V5000V，U3U2U線50002010V4800V，所以.