1、课时达标第30讲解密考纲理解变压器的原理，掌握理想变压器原、副线圈的功率关系、电压关系及电流关系，并会进行相关计算；能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析；会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压1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 (A)ABCD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2(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，
2、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(D)ABI2CI1U1IRDI1U1I2U2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3(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为51，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接
3、已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是(BD)A电压表示数为44 VB副线圈上电压的瞬时值表达式u220sin(100t) VC热水器消耗的功率变大D变压器的输入功率增大解析：由题图乙可知，交变电流的峰值是220 V，角速度100 rad/s，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin (100t) V，选项B正确；根据得，U1U21 100 V，则电压表示数为1 100 V，选项A错误，接通开关，变压器的输出功率增大，则变压器的输入功率增大，选项D正确；热水器消耗的功率P不变，选项C错误4(2015安徽卷)如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、
4、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是(D)A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd的方向滑动解析：由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V1示数不变，选项A错误；由理想变压器原理公式且U1、n1、n2不变，则U2不变，即V2的示数不变，V3的示数U3U2I2R0应减小，故选项B错误；由公式得：4，则n1n2，该变压器起降压作用，故C错误，又I2，I2增大，R应减小故滑片应
5、沿cd方向滑动，故D正确5图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为41，原线圈接图乙所示的正弦交流电图甲中Rt为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表则下列说法正确的是(B)A图乙所示电压的瞬时值表达式为u51sin50t VB变压器原、副线圈中的电流之比为14C变压器输入、输出功率之比为14DRt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大解析：题图乙所示电压的瞬时值表达式为u51sin 100tV，A错误，根据可知，原、副线圈中的电流与匝数成反比，理想变压器的输入、输出功率相等，B正确，C错误；Rt处温度升高时，Rt的阻值减小，电压表示数不变，电流表示数变大
6、，所以D选项错误6(2017江苏苏州模拟)如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B T的水平匀强磁场中，线框面积S0.5 m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度100 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法正确的是(C)A在图示位置线框中产生的感应电动势最大B线框中产生电动势的有效值为250 VC变压器原、副线圈匝数之比为2522D允许变压器输出的最大功率为1 000 W解析：在图示位置线框和磁感线垂直，磁通量最大，线框中产生的感应电动势为零，A错
7、误；线框中产生的感应电动势最大值EmNBS250 V，其中效值EEm250 V，B错误；灯泡能正常发光，则副线圈两端电压U2220 V，由可知变压器原、副线圈匝数之比为2522，C正确，熔断器允许通过的最大电流为10 A，即I110 A，P1U1I125010 W2 500 W，因此变压器允许输出的最大功率为2 500 W，D错误7(2017陕西西安一模)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B T，单匝矩形线圈的面积S1 m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动线圈通过电刷与理想变压器原线圈相连接，A为交流电流表调整副线圈的触头P，当变压器原、副线圈的匝数比为21时，副线圈电路中标有“6 V6W
8、”的灯泡正常发光，以下判断正确的是(D)A电流表的示数为1 AB矩形线圈产生电动势的有效值为18 VC从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈产生的电动势随时间的变化规律为e12sin30t VD若矩形线圈的转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当上移解析：因灯泡正常发光，则副线圈两端的电压有效值为U26 V，通过灯泡的电流为I2 A1 A，电流表的示数为I1I20.5 A，原线圈两端电压的有效值为U1U212 V，矩形线圈产生电动势的有效值为12 V，最大值为EmBS12 V，得60 rad/s，矩形线圈产生的电动势随时间的变化规律为e12sin 60t V，矩形线圈的转速增大，产生的感应电
9、动势增大，P适当上移可以保持副线圈两端电压不变，小灯泡仍能正常发光8(多选)(2017天津诊断)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，是理想电压表现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V，则(AD)A此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD原线圈两端原来的电压有效值约为48 V解析：当R5R0时，示数为5.0 V，所以输出电流I出，UR0I出R01 V，则变压
10、器输出电压为6 V，由得到输入电压的有效值为24 V，所以原线圈两端电压最大值为U134 V，A正确，B错误因I入I出n2n1不变，故输入电流不变时输出电流也不变，当负载由R11R0变为R5R0时，由UIR知副线圈电压由I(R011R0)降到I(R05R0)6 V，则副线圈两端原来的电压有效值为12 V，原线圈两端原来的电压有效值为48 V，C错误，D正确9(2017重庆模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1n221，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 V图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象下列说法正确的是(C)A输入电压的频率为50 Hz，经
11、过变压器后通过电阻的交流电频率为25 HzBS断开时电压表的示数为1.41 V，电流表的示数为0.35 ACS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，电容器将被击穿解析：由题图乙知T0.02 s，则f50 Hz，变压器不改变交流电的频率所以输出的交流电的频率仍为50 Hz，故A错误当S断开时，由可知，电压表的示数U2U11 V，I20.5 A，又，则电流表的示数I1I20.25 A，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 V，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 V，因为电容器的击穿电压为 V
12、，所以电容器不能被击穿，D项错误10(多选)(2017福建福州一模)一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电输电线路总电阻为R1 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的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则(ABD)AT1原、副线圈电流分别为103 A和20 ABT2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 VCT1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：远距离输电的模型如图所示T1原线圈的电流为I1 A1103 A，输电线上损失的功率为P损IR10%P1，所以I2 A20 A，A正确；T1的变压比为；T1副线圈的电压为U250U12105 V，T2原线圈的电压为U3U2I2R2105 V20103 V1.8105 V，B正确；T2的变压比为，C错误；能正常发光的灯泡盏数为N6104，D正确
