1、高考资源网（） 您身边的高考专家温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。考点突破素养提升考点1理想变压器原理及应用(c)【典例1】(2019衢州模拟)如图所示为汽车的点火装置,此装置的核心是一个变压器,该变压器的原线圈通过开关连接到12 V的蓄电池上,副线圈连接到火花塞的两端,开关由机械控制,当开关由闭合变为断开时,副线圈中产生10 000 V以上的电压,火花塞中产生火花。下列说法中正确的是()A.变压器的原线圈要用粗导线绕制,而副线圈可以用细导线绕制B.若该点火装置的开关始终闭合,火花塞的两端会持续产生高压C
2、.变压器原线圈输入的12 V电压必须是交流电,否则就不能在副线圈中产生高压D.该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数【解题思路】解答本题应注意以下几点:【解析】选A。汽车的点火装置是利用变压器原理工作的,当开关始终闭合时,通过原线圈的电流恒定,原线圈中产生的磁场恒定,则在副线圈上不会产生电压,所以B错误;由题可知原线圈处接12 V的直流电源,当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化,会产生变化的磁场,则在副线圈中可能产生高压,所以C错误;由=可知,要在副线圈中产生高压,则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数,所以D错误。故选A。1.(2019嘉兴模拟)如图所示为一种变压器的实物图,根据其铭牌上
3、所提供的信息,以下判断正确的是()A.这是一个升压变压器B.原线圈的匝数比副线圈的匝数多C.当原线圈输入交流电压220 V时,副线圈输出直流电压12 VD.当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流小【解析】选B。根据铭牌上所提供的信息可知,变压器的输入电压为220 V,输出电压为12 V,该变压器为降压变压器,故选项A错误,B正确;变压器的工作原理是电磁感应,故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压,选项C错误;由理想变压器的输出功率等于输入功率,且原线圈的电压大于副线圈的电压,故副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流大,选项D错误。2.(2017浙江4月
4、选考真题)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是_ (多选)。A.有闭合铁芯的原副线圈B.无铁芯的原副线圈C.交流电源D.直流电源E.多用电表(交流电压挡)F.多用电表(交流电流挡) 用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如表,U1/V1.802.803.804.90U2/V4.006.018.029.98根据测量数据可判断连接电源的线圈是_(填“na”或“nb”)。 【解析】变压器原副线圈需要有闭合铁芯,才能尽可能地减少漏磁,使穿过两线圈的磁通量相同,也才能更好地观察到原副线圈电压与匝数的关系,故A项正确,B项错误。直流电源通过线圈不可能引发自
5、感现象,从而也就无法产生感应电动势,实现变压器更是无从谈起,故C项正确,D项错误。为了探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,必须要测量原副线圈电压,因此必须要用到多用电表(交流电压挡),而不是多用电表(交流电流挡),故E项正确,F项错误。已知=,那么理论上Ua与Ub之比也应为。但是由于实验中很难达到理想条件,不可避免地存在漏磁等现象,导致副线圈电压比理论值略小。那么据此对照实验数据即可发现,Ua均略小于,故na为副线圈,nb为原线圈,那么连接电源的原线圈自然应该是nb。答案:ACEnb1.变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。2.两类理想变压器的动态分析问题:(1)匝数比不变的情况
6、(如图甲所示):U1不变,根据=,输入电压U1决定输出电压U2,不论负载电阻R如何变化,U2都不变。当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1,故I1发生变化。I2变化引起P2变化,由P1=P2知P1发生变化。(2)负载电阻不变的情况(如图乙所示):U1不变,发生变化,U2变化。R不变,U2变化,I2发生变化。根据P2=和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。【加固训练】(2015浙江10月选考真题)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是_(选填“图1”或“图2”)。变压器原、副线圈的匝数分别
7、为120匝和60匝,测得的电压分别为8.2 V和3.6 V,据此可知电压比与匝数比不相等,主要原因是_。【解析】变压器是靠电磁感应原理工作的,必须接交流电,故正确的是图2;理想变压器电压与匝数成正比,实际变压器不成正比的原因是由于漏磁、铁芯发热、导线发热等电能损失造成的。答案:图2漏磁、铁芯发热、导线发热考点2电能的输送(c)【典例2】(多选)某小型发电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R=10 ,降压变压器T2原、副线圈匝数之比为41,降压变压器副线圈两端交变电压u=220sin 100t(V),降压变压器的副线圈与滑动变阻器
8、组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器,当负载R0=11 时世纪金榜导学号()A.通过R的电流有效值是20 AB.升压变压器的输入功率为4 650 WC.当负载R0增大时,发电机的输出功率减小D.发电机中电流变化的频率为100 Hz【解析】选B、C。通过R0的电流有效值I4= A=20 A,根据=得,输电线上的电流I3=20 A=5 A,故A错误;输电线上损耗的功率P损=R=250 W,降压变压器的输入功率P3=U4I4=22020 W=4 400 W,则升压变压器的输入功率为P1=P2=P3+P损=(4 400+250)W=4 650 W,故B正确;当R0增大时,降压变压器的输出电流减小,则
9、输电线上的电流减小,升压变压器原线圈中的电流变小,根据P=UI知,发电机的输出功率减小,故C正确;交流电的频率f= Hz=50 Hz,故D错误。1.(多选)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()A.用户用电器上交流电的频率是50 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.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【解析】选A、D。由图乙可知交流电的周期为0.02 s,频率为50 Hz,则A正确;发电机输出电压的有效值是 V,则B错误;输电线上的电流由用户消耗的功率及降压变压器原副线圈的
10、匝数比共同决定,则C错误;当用户用电器的总电阻增大时,设降压变压器副线圈两端的电压为U4,则U4没变,由P=知,用户消耗功率变小,降压变压器输入功率变小,设降压变压器原线圈电压为U3,又P入=I线U3,U3没变,I线变小,P线=R线,R线未变,则输电线上损失的功率减少,故D正确。2.(2019丽水模拟)如图所示,利用理想变压器进行远距离输电,发电厂的输出电压恒定,输电线路的电阻不变,当用电高峰到来时()A.输电线上损耗的功率减小B.电压表V1的示数减小,电流表A1的示数增大C.电压表V2的示数增大,电流表A2的示数减小D.用户功率与发电厂输出功率的比值减小【解析】选D。当用电高峰到来时,用户消
11、耗的功率变大,则电流表A2读数变大,输电线上的电流变大,输电线上损耗的功率变大,选项A错误;电流表A1增大,因为发电厂的输出电压恒定,则升压变压器的次级电压不变,即电压表V1的示数不变,选项B错误;输电线上的电压损失变大,故降压变压器的初级电压减小,次级电压也减小,即电压表V2的示数减小,选项C错误;用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例=1-=1-,因为输电线上的电流增大,则电压损失增大,U1不变,所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小,故D正确。1.降低输电损耗的两个途径:(1)减小输电线的电阻,由电阻定律R=可知,在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应采用电阻率小的材料,也可以
12、增加导线的横截面积。(2)减小输电导线中的输电电流,由P=UI可知,当输送功率一定时,提高输电电压,可以减小输电电流。2.远距离输电问题的“三二一”:(1)理清三个回路。(2)抓住两个联系。理想的升压变压器联系了回路1和回路2,由变压器原理可得:线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是=,=,P1=P2。理想的降压变压器联系了回路2和回路3,由变压器原理可得:线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是=,=,P3=P4。(3)掌握一个守恒:能量守恒关系式P1=P损+P3【加固训练】(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V,经变
13、压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻为R=1 k。到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V60 W)。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则()A.T1原、副线圈电流分别为103 A和20 AB.T2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 VC.T1和T2的变压比分别为150和401D.有6104盏灯泡(220 V60 W)正常发光【解析】选A、B、D。远距离输电的模型如图所示。T1原线圈的电流为I1= A=1103 A,输电线路上损失的功率为P损=R=10%P1,所以I2= = A=20 A,选项A正确;T1的原、副线圈匝数比为=;T1上副线圈的电压为U2=50U1=2105 V,T2原线圈的电压为U3=U2-I2R=2105 V-20103 V=1.8105 V,选项B正确;T2上原、副线圈的变压比为=,选项C错误;能正常发光的灯泡的盏数为:N=6104,选项D正确。关闭Word文档返回原板块高考资源网版权所有，侵权必究！
