1、考点规范练36理想变压器电能的输送一、单项选择题1.下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法不正确的是()A.理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定B.交变电流的最大值是有效值的2倍C.降低输电损耗有两个途径:减小输电线的电阻和提高输电电压D.如果把升压变压器的原线圈串联在电路中,副线圈的两端接在普通的交流电流表上,可以制成电流互感器2.(2021广西南宁二中模拟)在图甲所示的交流电路中,电源电压的有效值为200 V,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10 ,R3=20 ,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图
2、乙所示。下列说法正确的是()甲乙A.所用交变电流的频率为100 HzB.电压表的示数为100 VC.电流表的示数为1.0 AD.R1的阻值可求得为20 3.(2020山东卷)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=223,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 ,额定电压为24 V。定值电阻R1=10 、R2=5 ,滑动变阻器R的最大阻值为10 。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为()甲乙A.1 B.5 C.6 D.8 4.自耦变压器铁芯上只绕一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分,右图为一降压式自耦变压器的示意图,其副线圈可调。现将原线
3、圈接入一正弦式交流电压,副线圈接入一可调电阻,电路中的A、V分别为理想交流电流表和交流电压表。下列说法正确的是()A.只将滑片P顺时针旋转,电压表V的示数变大B.只将滑片P逆时针旋转,电流表A的示数变大C.只将滑片Q向上移动,电压表V的示数变小D.只将滑片Q向下移动,电流表A的示数变小5.如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n1n2=21,电表均为理想电表,两个电阻的阻值均为1 ,C是电容器,其击穿电压为22 V。图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图像。下列说法正确的是()A.输入电压的频率为50 Hz,经过变压器后通过电阻的交变电流频率为25 HzB.S断开时电压表的示数为1.41
4、V,电流表的示数为0.35 AC.S断开时电压表的示数为1 V,电流表的示数为0.25 AD.闭合开关S,电容器将被击穿二、多项选择题6.(2020全国卷)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损耗大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为P,到达B处时电压下降了U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为P,到达B处时电压下降了U。不考虑其他因素的影响,则()A.P=14PB.P=12PC.U=14UD.U=12U7.图甲为某恒温装置的电路原理图,理想
5、变压器原、副线圈匝数比为51,R0为定值电阻,RT为半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),D为理想二极管,R1为电阻恒定的电热丝,A、B间电压变化情况如图乙所示。下列说法正确的是()A.A、B间电压的有效值为44 VB.原线圈两端电压的有效值为220 VC.RT处温度升高时,R1消耗的电功率减小D.理想变压器原、副线圈中的电流之比为158.如图所示,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N,绕OO轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。理想变压器副线圈上的滑片P上下移动时可改变输出电压,副线圈接有定值电阻R。从矩形线圈所处的图示位置开始计时,下列判断正确的是()A.电流表测得的是电流最大值
6、B.感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSsin tC.P向上移动时,电流表示数变大D.P向上移动时,电流表示数变小答案:1.B解析理想变压器的输出电压由输入电压和原、副线圈匝数比决定,选项A正确;正弦式交变电流的最大值是有效值的2倍,选项B错误;降低输电损耗有两个途径:减小输电线的电阻和提高输电电压,选项C正确;如果把升压变压器的原线圈串联在电路中,副线圈的两端接在普通的交流电流表上,可以制成电流互感器,选项D正确。2.B解析根据题图乙可知交变电流的周期T=0.02s,交变电流的频率为f=1T=10.02Hz=50Hz,故A错误。由题图乙可知电流i2的最大值为Im=2A,故有效值I2=Im2=
7、22A=1A,R2两端的电压U2=I2R2=110V=10V,由U1U2=n1n2,可得原线圈两端的电压U1=100V,所以电压表的示数为UV=200V-100V=100V,故B正确。由于R2和R3并联,电压相等,由欧姆定律得IA=U3R3=U2R3=1020A=0.5A,故C错误。变压器副线圈的电流I=I2+IA=1A+0.5A=1.5A,根据II=n2n1可得原线圈流经的电流I=0.15A,R1的阻值应该为R1=UVI=1000.15=666.7,故D错误。3.A解析由理想变压器原、副线圈电压关系U1U2=n1n2得,220VU2=223,求出U2=30V。小灯泡正常工作,I=U灯R=24
8、15A=1.6A,R2和R串联后与R1并联的阻值R并=U2-U灯I,根据并联关系有1R并=1R1+1R2+R,代入数据得出R=1,选项B、C、D错误,A正确。4.B解析只将滑片P顺时针旋转,副线圈匝数减小,由U1U2=n1n2可知电压表V的示数变小,故A错误;只将滑片P逆时针旋转,副线圈匝数增大,由U1U2=n1n2可知电压表V的示数增大,可调电阻的功率增大,由P2=P1=U1I1,可知I1增大,即电流表A的示数变大,故B正确;只将滑片Q向上移动,电压表V的示数不变,故C错误;只将滑片Q向下移动,电阻减小,功率增大,电流表A的示数变大,故D错误。5.C解析由题图乙知T=0.02s,则f=1T=
9、50Hz,变压器不改变交变电流的频率,所以输出的交变电流的频率仍为50Hz,故A项错误;当S断开时,由U1U2=n1n2可知,电压表的示数U2=n2n1U1=1V,I2=U22R=0.5A,又I1I2=n2n1,则电流表的示数I1=n2n1I2=0.25A,所以B项错误,C项正确;开关S闭合前,右端电阻R两端电压最大值为22V,开关S闭合后,电容器C与右端电阻R并联,则并联总电阻小于1,电容器两端的最大电压小于击穿电压22V,所以电容器不会被击穿,D项错误。6.AD解析超高压输电时电流I1=P550kV,特高压输电时电流I2=P1100kV;超高压输电时导线上损失的功率P=I12R,特高压输电
10、时导线上损失的功率P=I22R,联立求得P=14P,A正确,B错误。超高压输电时导线上损失的电压U=I1R,特高压输电时导线上损失的电压U=I2R,联立求得U=12U,C错误,D正确。7.BC解析根据电流的热效应有(44V)2RT2=UAB2RT,得AB间的电压有效值为UAB=222V;由于二极管的单向导电性,原、副线圈的电流之比不再与匝数成反比,故A、D错误;由题图乙知副线圈电压的有效值为44V,根据电压与匝数成正比可得原线圈电压的有效值为220V,故B正确;温度升高时,RT减小,I2增大,R0分压变大,R1分压减小,故功率也减小,C正确。8.BD解析电流表测得的是电流有效值,选项A错误;从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSsint,选项B正确;P向上移动时,输出电压降低,电流表示数变小,选项C错误,D正确。