第十三章第二讲变压器、电能的办输送1．(2022·北京高考)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图1所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．那么( )A．流过电阻的电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是100VC．经过1分钟电阻发出的热量为6×103JD．变压器的输入功率是1×103W解析：由题中图象可知原线圈的电压是按余弦规律变化的交流电压，最大值Um＝220V，故其有效值U1＝＝220V．副线圈的电压U2＝U1＝100V．流过电阻的电流I2＝＝10A．1分钟内电阻的发热量Q＝I2U2t＝6×104J．变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝1×103W．综上可知，只有D项正确．答案：D2．(2022·海南高考)如图2所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，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．假设U0＝220V，ω＝100πrad/s，那么下述结论正确的选项是( )A．副线圈中电压表的读数为55VB．副线圈中输出交变电流的周期为sC．原线圈中电流表的读数为0.5AD．原线圈中的输入功率为110W解析：副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U2＝＝55V，A对．副线圈中交变电流的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T＝＝s，B错．原线圈中的电流I1＝＝＝0.5A，C对．原线圈中的输入功率P＝＝110W，D错．答案：AC-6-/6\n3．(2022·山东高考)某小型水电站的电能输送示意图如图3所示，发电机的输出电压为200V，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220V的用电器正常工作，那么( )图3A.＞B.＜C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，P出－P损＝P入，故D正确.＝，＝，因为U1＝200V＜U4＝220V，U2＞U3＝U2－U线，故＞，A正确．答案：AD4．(2022·天津高考)一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时( )A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大解析：设副线圈两端的电压为U2，由＝知，由于U1不变，故U2应不变，再根据I2＝知，当R增大时，I2应减小，根据I1＝I2推得I1也减小；由P2＝，知P2减小，根据能量守恒P1＝P2，故P1减小；只有选项B是正确的．答案：B5．如图4所示，理想变压器的两线圈匝数之比n1∶n2＝2∶1，电源电动势E＝1.5V( )A．闭合电键S后，UAB＝1.5V-6-/6\nB．闭合电键S后，UAB＝3VC．断开电键S前，UAB＝0.75VD．断开电键S瞬间，UAB≠0解析：由于电源是直流电源，根据变压器工作原理可知，闭合电键S后和断开电键S前，UAB＝0，选项A、B、C均错．断开电键S瞬间，由于电磁感应，原线圈两端产生自感电动势，UAB≠0，D选项正确．答案：D6．某理想变压器的原、副线圈按如图5所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R1＝R2，电键S原来闭合．现将S断开，那么电压表的示数U、电流表的示数I、电阻R1上的功率P1、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是( )A．U增大B．I增大C．P1减小D．P增大解析：将副线圈看成电源，其输出电压不变，电键S断开，电压表的示数U增大，A正确；S断开，副线圈电流I′减小，由＝知电流表的示数I减小，B错误；由P1＝知电阻R1上的功率P1增大，C错误；由P＝U原I知变压器原线圈的输入功率P减小，D错误．答案：A7．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图6所示．当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220V上．现发现输出电压低于220V，以下措施不正确的选项是( )图6A．P1不动，将P2向上移B．P2不动，将P1向下移C．将P1向上移，同时P2向下移D．将P1向下移，同时P2向上移解析：由变压器原、副线圈的电压比等于线圈匝数比＝可知，输出电压低于220V，可以增加副线圈匝数或减少原线圈匝数，A、B、D正确，C错误．答案：C-6-/6\n8．如图7所示，理想变压器初级线圈接一交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变．以下说法中正确的选项是( )图7A．只将S1从2拨向1时，电流表示数变小B．只将S2从4拨向3时，电流表示数变小C．只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大D．只将变阻器R3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小解析：由＝可得A项中n1变小，U1、n2不变，那么U2变大，I2变大，又＝可得I1变大，A错；B项中n2变小，n1、U1不变，那么U2变小，I2变小，又＝，所以I1变小，B正确；C项中，R增大，U2不变，所以UR2＋UR3不变，又R3不变，所以UR2不变，C项错；D项中，R3变大，R总变大，U2不变，那么I2变小，P出＝U2I2变小，R入＝P出变小，D项正确．答案：BD9．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2.以下4个计算输电线损耗的功率的式子中错误的选项是( )A.B.C．I2RD．I(U1－U2)解析：输出电压U1不是输电线上损耗的电压，故不能用计算导线上损耗的功率，A错；导线损耗电压为ΔU＝U1－U2，故P损＝＝，B正确；P损＝I2R＝ΔUI＝(U1－U2)I，故C、D项正确．答案：A10．如图8所示的甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V．假设分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，那么a、b间与e、f间的电压分别为( )-6-/6\nA．220V,220VB．220V,110VC．110V,110VD．220V,0解析：图甲中只要加交变电流，其电压比就等于线圈的匝数比，所以a、b间电压为220V；图乙中e、f两端加220V的交流电压时，测得g、h间的电压为110V，此时为变阻器的分压接法(滑片正好在变阻器的中央位置)；如果在g、h两端加上110V的交流电压，那么e、f间的电压与g、h两端的电压相等(此时变阻器的上半局部电阻相当于导线)，故B正确．答案：B11．一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图9所示．图9(1)当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？(2)当原线圈接在220V交变电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？此时输入功率为多大？变压器效率为多大？解析：(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．(2)由＝得U2＝U1＝220×V＝44V.I2＝＝A＝0.44AP入＝P出＝I2U2＝0.44×44W＝19.36W，效率η＝100%.答案：(1)0 0 (2)44V 0.44A 19.36W 100%12．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“220V40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，那么：(1)发电机的输出功率多大？-6-/6\n(2)发电机的电动势多大？(3)输电线上损耗的电功率多大？解析：输电示意图如以下图．(1)所有灯都正常工作的总功率为22×6×40W＝5280W，用电器总电流为I2′＝＝A＝24A，输电线上的电流I1′＝IR＝I2＝＝6A，降压变压器上U2＝4U2′＝880V，输电线上的电压损失为UR＝IRR＝24V，因此升压变压器的输出电压为U1′＝UR＋U2＝904V，输入电压为U1＝U1′/4＝326V，输入电流为I1＝4I1′＝24A，所以发电机输出功率为P出＝U1I1＝5424W.(2)发电机的电动势E＝U1＋I1r＝250V.(3)输电线上损耗的电功率PR＝IR2R＝144W.答案：(1)5424W (2)250V (3)144W-6-/6
