1、课时跟踪检测（三十六） 变压器 电能的输送对点训练：理想变压器1多选(2018苏州八校联考)如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为21，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，灯泡L的额定功率为22 W。闭合开关后，灯泡恰能正常发光。则()A原线圈输入电压的瞬时值表达式为u220sin 100t VB灯泡的额定电压为110 VC副线圈输出交流电的频率为100 HzD电压表读数为220 V，电流表读数为0.2 A解析：选AB由题图可知：周期T0.02 s，角速度100 rad/s，则原线圈输入电压的瞬时值表达式：u220sin 100t V ，故A正确；原线圈电压的有效值：U1 V220
2、 V，根据理想变压器电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压：U2110 V，故B正确；周期T0.02 s，频率为：f50 Hz，变压器不改变交流电的频率，所以副线圈输出交流电的频率为50 Hz，故C错误；原线圈电压有效值为220 V，电压表的读数为220 V，副线圈电流：I20.2 A，根据电流与匝数成反比得：I0.1 A，故D错误。2多选如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，线圈的电阻不计，线圈共N匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为12，定值电阻R1R2R，当线圈的转动角速度为时，电压表的示数为U，则()A电流表的示数为B从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的
3、电动势的瞬时值表达式为e5Ucos tC线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为D当线圈的转动角速度为2时，电压表的示数为2U解析：选ACD流过副线圈的电流Im，根据可知，流过电流表的电流I1，故A正确；变压器中原线圈的电压为U1，根据可知电压U1，电阻R1分得的电压URI1R2U，故线圈产生的感应电动势的有效值为U有U1UR ，最大值EmU有，故从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式为eUcos t，故B错误；根据EmNBS可知BS，故C正确；根据EmNBS可知，转动角速度加倍，产生的感应电动势加倍，故电压表的示数加倍，故D正确。3.多选如图所示，理想变压器原、副线圈
4、匝数比为21。电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计。下列说法正确的是()AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21解析：选BC由理想变压器的原理可知，当S与a接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R中有感应电流，故A错误，B正确；当S与b接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V，C正确；变压器并不改变交变电流的频率，D错误。4多选(2018南通模拟
5、)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为445，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，负载电阻R25 。电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是()A当S与a连接，t1102s时，电流表的示数为0B当S与b连接，t1.5102s时，电压表的示数为50 VC当S与b连接时，电阻R消耗的功率为100 WD当S与a连接时，1 s内电阻R上电流方向改变100次解析：选CD由图像可知，电压的最大值为220 V，交流电的周期为2102s，所以交流电的频率为f50 Hz，交流电的有效值为220 V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为25 V，根据欧姆定律
6、知I1 A，根据电流与匝数成反比知原线圈电流为I1I，故A错误；当单刀双掷开关与b连接时，副线圈电压为50 V，电压表示数为有效值为50 V，不随时间的变化而变化，故B错误；S与b连接时，电阻R消耗的功率为100 W，则C正确；变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50 Hz，1 s内电流方向改变100次，所以D正确。对点训练：理想变压器的动态分析5多选(2018宿迁模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，原线圈接入图乙所示的正弦交变电流，电表均为理想电表。下列说法正确的有()A电压表的示数为110 VB交变电流的频率为50 HzC滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表示
7、数变大D滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表示数变小解析：选BD变压器输入电压有效值：U1 V220 V；次级电压：U2U1220 V110 V ，则电压表的示数小于110 V，选项A错误；交变电流的周期为0.02 s，则频率为50 Hz，选项B正确；滑动变阻器滑片向下滑动时，R变小，次级电流变大，R0上的电压变大，则电压表示数变小，选项C错误；滑动变阻器滑片向上滑动时，R变大，则次级电流变小，初级电流变小，电流表示数变小，选项D正确。6.多选(2018徐州模拟)如图所示，变压器原、副线圈的匝数比n1n221，原线圈所接交变电压u25sin 100t(V)，C为电容器，L为自感线圈，刚开始开关S断
8、开，下列说法正确的是()A开关闭合前，交流电压表示数为12.5 VB开关闭合稳定后，灯泡比闭合前暗C只增加交变电流的频率，灯泡变亮D只增加交变电流的频率，电压表读数变大解析：选AB根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，电感线圈对交流电有阻碍作用，并且交流电的频率越大，电感的阻碍作用就越大，再根据电压与匝数成正比即可求得结论。由题可知，原线圈的电压有效值为25 V，根据变压器的电压与匝数关系可知，开关闭合前，交流电压表示数，即副线圈两侧的电压：U2U125 V12.5 V，故A正确；开关闭合后灯泡与电容器并联，电路中的电流值增大，线圈对电路中电流的阻碍作用增大，则线圈上分担的
9、电压增大，所以灯泡比闭合前暗，故B正确；交流电的频率越大，电感线圈对交流电的阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡的亮度要变暗，故C错误；交流电的频率对变压器的变压关系没有影响，故D错误。7.(2018镇江六校联考)如图所示，一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电，副线圈接有电阻R1、光敏电阻R2(阻值随光照增强而减小)，开关K开始时处于闭合状态，下列说法正确的是()A当光照变弱时，变压器的输入功率增加B当滑动触头P向下滑动时，电阻R1消耗的功率增加C当开关K由闭合到断开，原线圈中电流变大D当U增大时，副线圈中电流变小解析：选B变压器的输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率
10、决定输入功率；结合功率表达式分析判断即可。当光照变弱时，R2增大，副线圈中总电阻增大，原副线圈匝数不变，所以副线圈两端的电压不变，故根据P可得副线圈中消耗的电功率减小，即原线圈输入功率减小，A错误；当滑动触头P向下滑动时，n1减小，根据U2U1可得，副线圈两端的电压增大，根据P可知R1消耗的电功率增大，B正确；当开关K由闭合到断开，原线圈中少了一个支路，原线圈中电流减小，C错误；当U增大时，根据U2U1可知副线圈两端的电压增大，而电阻不变，故副线圈中的电流增大，D错误。8多选(2018盐城模拟)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101，A、V均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻
11、(其阻值随光强增大而减小)、理想线圈和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是()A电压的频率为100 HzBV的示数为22 VC有光照射R时，A的示数变大D抽出L中的铁芯，D变亮解析：选CD原线圈接入如图乙所示电源电压，T0.02 s，所以频率为f50 Hz，故A错误；原线圈接入电压的最大值是220 V，所以原线圈接入电压的有效值是U220 V，理想变压器原、副线圈匝数比为101，所以副线圈电压是22 V，所以V的示数为22 V，故B错误；有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据P，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以A的示数变大，故C正确；抽出L中的铁芯
12、，理想线圈自感系数减小，理想线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确。对点训练：远距离输电9多选(2018南师大附中模拟)如图甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为110，降压变压器副线圈接有负载电路，升压变压器和降压变压器之间的长距离输电线路的电阻不能忽略，变压器视为理想变压器，升压变压器左侧输入端输入如图乙所示交变电压，下列说法中正确的有()A升压变压器副线圈输出电压的频率为50 HzB升压变压器副线圈输出电压的有效值为31 VC滑片P向右移动时，降压变压器的输出电压变大D滑片P向右移动时，整个输电系统的效率降低解析：选AD本题考查的是远距离输电的问题；变压器不改变输入电压
13、的频率，由图可得频率为50 Hz；升压变压器副线圈输出电压的有效值为 V；滑片P向右移动时，降压变压器的输出电流变大，导致输入电流也变大，输电导线分压变大，降压变压器输出电压减少，输电线损耗变大，则整个输电系统的效率会降低；A、D正确。10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像，则()A用户用电器上交流电的频率是100 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D由ut图像可知，交流电的周期T0.02 s，故频率f50 Hz，选项A错误；交流电的最大
14、值Um500 V，故有效值U250 V，选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据，原线圈(输电线)上的电流减小，根据PI12R，得输电线损失的功率减小，选项D正确。对点训练：三种特殊的变压器11多选(2018盐城适应性考试)如图甲所示为一理想自耦变压器，A、B端输入电压如图乙所示，A1、V1和A2、V2分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表，其示数分别用I1、U1、I2、U2表示，R为定值电阻，现将滑片P从图示位置逆时针匀速转动，在P转动过程中，电流表和电压表示数均未超过其
15、量程，下列选项中能正确反映I1、I2、U1、U2变化规律的是()解析：选AC将滑片P从图示位置逆时针匀速转动的过程中，原线圈输入电压不变，电压表V1示数U1不变，副线圈匝数均匀增大，根据变压比公式，副线圈输出电压U2均匀增大，电压表V2示数U2均匀增大，选项A、C正确。电流表测量的是电流有效值，将滑片P从图示位置逆时针匀速转动的过程中，副线圈输出电压U2均匀增大，电阻R中电流均匀增大，电流表A2示数I2均匀增大，选项D错误。根据输出功率等于输入功率，可知输入电流增大，电流表A1示数I1增大，或者根据电流表A1示数I1为电流有效值，不可能呈正弦变化，选项B错误。12.(2018无锡模拟)如图所示
16、，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1R2，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1n2为()A11B12C13 D14解析：选B变压器原副线圈的磁通量变化率相同，所以UU1U2nn1n2，根据能量守恒，输出功率等于输入功率，所以只闭合S1时UI，当S1和S2都闭合时，UI，代入数据I1 A、I2 A可得U224U12，即U1U212，所以n1n212，选项B对。考点综合训练13(2018扬州一模)某一火警报警系统原理图如图所示，报警器未画出，a、b接在电压u311sin 314t(V)的正弦交流电源上，Rt为半导体热敏材料制
17、成的传感器，Rt的电阻值随温度升高而减小，下列说法正确的是()A电压表V的示数为311 VB电容器C电容增大，灯L变暗CRt所在处出现火警时，电流表A的示数增大DRt所在处出现火警时，变压器输入功率减小解析：选Ca、b接在电压u311sin 314t(V)的正弦交流电源上，那么原线圈的电压的有效值为U220 V，那么电压表的示数应为220 V，故A错误；根据容抗表达式XC，当电容增大时，则容抗减小，因电压不变，那么通过灯的电流增大，即灯泡变亮，故B错误；当Rt所在处出现火警时，其电阻减小，因副线圈的电压不变，那么通过的电流增大，则电流表A的示数增大，故C正确；由上分析，副线圈的电流增大，那么输
18、出功率增大，则输入功率也增大，故D错误。14多选(2018镇江模拟)如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为111，R1 ，原线圈允许通过电流的最大值为1 A，副线圈ab两端电压随时间变化图像如图乙所示。则下列说法正确的是()A原线圈输入电压的有效值为242 VB原线圈两端交变电压的频率为550 HzC副线圈中电流的最大值为11 AD为保证电路安全工作，滑动变阻器R的阻值不得小于1 解析：选AC由题知变压器副线圈两端电压有效值为22 V，由原副线圈两端电压关系可得，原线圈输入电压的有效值为242 V，故A项正确；由于原副线圈两端交流电的频率相同，故原线圈两端交变电压的频率为50 Hz，B项错；原线圈允许通过电流的最大值为1 A，根据原副线圈电流关系可得副线圈中电流的最大值为11 A，C项正确；根据部分电路的欧姆定律可得，副线圈中滑动变阻器最小阻值为RR 1 (21)，故D项错。
