高三物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 30 理想变压器 远距离输电课时达标
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理想变压器 远距离输电 1．(多选)(2015天津卷)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 答案：BC ．解析：保持Q的位置不动，则副线圈的输出电压不变，当P向上滑动时，副线圈电路中的电阻变大，由I2＝可知，副线圈中的电流减小，根据变流比可知，原线圈中的电流减小，因此电流表的示数变小，A项错误，B项正确；保持P的位置不动，副线圈电路中的电阻不变，当Q向上移时，副线圈的匝数增多，由变压比可知，副线圈的输出电压增大，由I2＝可知，副线圈中的电流增大，由电流比可知，原线圈中的电流增大，电流表示数变大，C项正确，D项错误． 2．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如图所示的A、B、C、D四个图中，能正确反应其工作原理的是 ( ) 答案：A 解析：电流互感器要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，且原线圈必须串联在火线中，A项正确． 3．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为 ( ) A.，B．()2R， C.，D．()2R， 答案：D 解析：根据理想变压器的变压比有 k＝，nk＝ 线路的输送功率不变有P＝U1I1＝U2I2 根据焦耳定律有 P1＝IR＝R＝R P2＝IR＝R＝R＝ 故有＝＝＝. 4．(2014江苏卷) 远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( ) A.＝B．I2＝ C．I1U1＝IRD．I1U1＝I2U2 答案：D 解析：对理想变压器来说，输出功率决定输入功率，两者总相等，故选项D正确；对只有一组副线圈的理想变压器来说，通过原、副线圈的电流之比等于原、副线圈的匝数之比的倒数，因此选项A错误；输出电流决定输入电流，I2是由用户的电流决定的，I1是由I2决定的，与输电线上的电阻无关，选项B错误；输出功率决定输入功率，升压变压器的输入功率应等于用户的功率与输电线上消耗的功率之和，故选项C错误． 5．(多选)如图所示是街头变压器给用户供电的示意图．变压器的输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动，输出电压通过输电线输送给用户．输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法中正确的是 ( ) A．与增加用电器的数目达到的效果相同 B．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 C．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 D．变压器的输入功率增大 答案：ABD 解析：当滑动变阻器触头P向下移动时，用电器的总电阻减小，相当于并联的用电器数目增加，同时变压器的输入功率增大，A、D两项对；电网供电是“用多少供多少”，输出电流增大则输入电流增大，B项对；但变压器的输出电压则由输入电压决定，当输入电压和变压器的匝数比一定时，输出电压一定，C项错． 6．(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上．AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q.则 ( ) A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大 B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小 C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的计数变大 D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小 答案：BC 解析：保持P的位置不动，副线圈两端电压不变，将Q向下移动时，滑动变阻器阻值变大，所以电流表的读数变小，B项正确；保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，副线圈匝数变多，所以副线圈两端电压变大，因此电流表的读数变大． 7．(多选)(2014广东卷) 如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是( ) A．P向下滑动时，灯L变亮 B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大 答案：BD 解析：由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，副线圈输出电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故选项C错误；此时变压器输出功率P2＝U2I2将变大，故选项D正确． 8．如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为 ( ) A．1∶1∶1B．3∶2∶1 C．6∶2∶1D．2∶2∶1 答案：B ．解析：灯泡正常发光，可得UA＝UB＝UC＝UD，所以U2＝2U3.由变压器的电压比公式＝＝＝，所以n2＝2n3.同理，灯泡正常发光，功率相等，即PA＝PB＝PC＝PD.由P＝I2R，得IA＝IB＝IC＝ID，即I1＝I2＝I3.由U1I1＝U2I2＋U3I3得n1I1＝n2I2＋n3I3，即n1＝n2＋n3＝2n3＋n3＝3n3，所以n1∶n2∶n3＝3∶2∶1. 9．如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，交流电源电压u1＝311sin100πtV，F是熔断电流为I0＝1.0A的保险丝，负载为一可变电阻． (1)当电阻R＝100Ω时，保险丝能否被熔断？ (2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？ 答案：(1)不会 (2)55 Ω 220 W 解析：原线圈电压的有效值为 U1＝V＝220V 由＝得副线圈两端的电压 U2＝U1＝220V＝110V (1)当R＝100Ω时，副线圈中电流 I2＝＝A＝1.10A 由U1I1＝U2I2得原线圈中的电流为 I1＝I2＝1.10A＝0.55A 由于I1
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