1、第2讲变压器远距离输电考点一理想变压器及基本关系的应用1变压器的构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。2变压器的原理:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。互感现象是变压器工作的基础。3理想变压器没有能量损失的变压器,即输入功率等于输出功率。4基本关系式(1)功率关系:P入P出。(2)电压关系:;有多个副线圈时,。(3)电流关系:
2、只有一个副线圈时,。由P入P出及PUI推出有多个副线圈时,U1I1U2I2U3I3UnIn。思维诊断(1)变压器不但可以改变交流电压,也可以改变直流电压。()(2)理想变压器的基本关系式中,电压和电流均为有效值。()(3)变压器不但能改变交变电流的电压,还能改变交变电流的频率。()(4)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压。()(5)变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)题组训练1理想变压器一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为()A2
3、00B400C1 600 D3 200解析:据变压器的变压规律,可求副线圈匝数为400,所以B项正确。答案:B2理想变压器和交变电流图象的综合图甲为一理想变压器,负载电路中R5 ,若原线圈两端输入电压u是如图乙所示的正弦交流电,电压表示数为10 V,则()A输入电压u100sin 50t(V)B电流表示数为0.2 AC变压器原副线圈匝数比为51D若输入电压稳定,R阻值减小,则输入电功率减小解析:由图乙知交流电峰值Um100 V,周期T0.02 s,100 rad/s,故输入交流电压uUmsin t100sin100t(V),A错。变压器匝数比,C错。副线圈电流I2 A2 A,得原线圈中电流I1
4、I20.2 A,B对。由P2知电阻R减小,变压器输出功率增大,输入功率也增大,D错。 答案:B3原线圈接有负载的理想变压器(2015全国卷)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()AU66 V,k BU22 V,kCU66 V,k DU22 V,k解析:由于变压器的匝数比为31,可得原、副线圈的电流比为13,根据PI2R可知原、副线圈中电阻R的功率之比k,由,其中U2U,则U13U,结合原、副线圈的电流比为13,
5、可得原线圈中电阻R上的电压为,所以有3U220 V,得U66 V,故选项A正确。答案:A4副线圈接有二极管的理想变压器(2017江西宜春四校联考)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是51,原线圈接入电压为220 V的正弦交流电,各元件正常工作,一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上,如图所示,电压表和电流表均为理想交流电表。则下列说法正确的是()A原、副线圈中的电流之比为51B电压表的读数约为44 VC若滑动变阻器接入电路的阻值为20 ,则1分钟内产生的热量为2 904 JD若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均增大解析:原、副线圈的匝数比是51,根据,则原、副线圈中的电流之比
6、为15,A错误;根据,原线圈电压为220 V的正弦交流电,原、副线圈的电压与匝数成正比,所以副线圈两端电压为44 V,由于副线圈接有二极管,它具有单向导电性,根据电流的热效应知T,解得U22 V31.11 V,故B错误;则1 min内滑动变阻器产生的热量为Qt60 J2 904 J,故C正确;将滑动变阻器滑片向上滑动时,副线圈中负载阻值变小,电流表的读数变大,但对原、副线圈两端的电压无影响,即电压表的读数不变,所以D错误。答案:C考点二理想变压器中有关物理量的动态分析1理想变压器的制约关系制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定电
7、流原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定2.常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况。(1)匝数比不变的情况(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,P1P2,故P1发生变化。甲乙(2)负载电阻不变的情况(如图乙所示):U1不变,发生变化,故U2变化。R不变,U2变化,故I2发生变化。根据P2,P2发生变化,再根据P1P2,故P1变化,P1U1I1,U1不变,故I1发生变化。(2015天津理综6)(多选)如图所示,
8、理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则()A保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大B保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小C保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大D保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小解析:保持Q的位置不动,副线圈电压U2不变,当P上滑时,R增大,由P可知总功率减小,原线圈电压U1不变,由PU1I1可知原线圈电流I1减小,故A错误,B正确;当P位置不动,Q上滑时,由知U2增大,同理分析原线
9、圈电流I1增大,故C正确,D错误。答案:BC考法拓展1匝数比不变,负载改变时的动态分析(2016天津理综5)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表示数变大D若闭合开关S,则电流表示数变大、示数变大解析:由于原、副线圈两端电压不变,当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时,连入电路的电阻变大,所在电路总电阻变大,副线圈中电流减小,R1中电流减小,R1消耗的功率减小,A项错误;R1中电流减小,则R1两端电压减
10、小,而副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端电压增大,电压表示数变大,B项正确;副线圈中电流减小,原线圈中电流随之减小,故C项错误;若闭合开关S,负载电路的总电阻减小,副线圈中电流增大,R1中电流增大,则R1两端电压升高,R2两端电压减小,示数变小,D项错误。答案:B考法拓展2匝数比改变,负载不变时的动态分析(2015广东理综15)如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220 V降至110 V。调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原
11、线圈输入功率比为12解析:在输入电压U1和原线圈匝数n1不变的情况下,使输出电压U2有效值由220 V降至110 V,由知,副线圈接入匝数应该减为原来的一半,故副线圈的接入匝数之比为21,故C正确;副线圈电压减半,电阻不变,电流也随之减半,所以电流之比为21,故A错误;由PUI知,输出功率之比为41,故B错误;副线圈输出功率等于原线圈输入功率,所以原线圈输入功率之比为41,故D错误。答案:C方法技巧分析动态问题的思路程序为:题组训练1(2017甘肃第一次诊断)图中B为理想变压器,接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变),R是一个定值电阻,电压表、电流表都
12、为理想电表。开始时开关S是闭合的,当S断开后,下列说法正确的是()A电流表A2的示数变大B电压表的示数变大C电流表A1的示数变小D灯L1的亮度变暗解析:变压器输出电压由输入电压和匝数比决定,S断开后输入电压和匝数比不变,所以电压表的示数不变;但负载电阻变大,则输出电流变小,A2的示数变小;输出、输入功率变小,则A1的示数变小;因R上电压变小,则L1上电压变大,亮度变亮。故只有C对。答案:C2如图甲所示为理想调压变压器,原线圈A、B端的输入电压如图乙所示,则当此变压器工作时,以下说法正确的是()A若滑动触头P处于某一确定位置,当变阻器R的滑动触头下滑时,电流表示数将变小B若滑动触头P处于某一确定
13、位置,当变阻器R的滑动触头上滑时,电压表示数变大C若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移,则电流表示数一定变大D若变阻器最大阻值为100 ,且变阻器R的滑动触头置于最上端,则在滑动触头P滑动的过程中,电流表的电流变化范围为02.2 A解析:若滑动触头P处于某一确定位置时,变压器次级电压是确定的,所以电压表的示数不变,当变阻器的触头下滑时,R阻值减小,电流表示数变大,A、B均错误;若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移,次级电压变大,电阻R阻值也变大,则电流表示数不一定变大,选项C错误;若变阻器R的滑动触头置于最上端时,R100 ,此时若P在最上端,则此时次级电压有效值U220 V,电流表的
14、读数最大值:Im2.2 A,则在滑动触头P滑动的过程中,电流表的电流变化范围为02.2 A,D正确。答案:D方法技巧(1)分析动态问题的思路程序为(2)分析变压器的动态变化问题的注意事项要明确变压器的各基本物理量之间的制约关系。要明确“不变量”和“变化量”,从主动变化量开始,根据制约关系从前到后或从后到前逐一分析各物理量的变化情况。考点三远距离输电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,也可以增加导线的横截面积。(2)减小输电导线中的输电电流,由PUI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
15、远距离输电(1)输电过程(如图所示):示意图结构:电厂升压变压器高压线路降压变压器用户(2)远距离高压输电的几个基本关系功率关系:P1P2,P3P4,P2P损P3。电压、电流关系:,U2UU3,I2I3I线。输电电流:I线。输电线上损耗的电功率:P损I线UIR线2R线。当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的。思维诊断(1)高压输电的目的是增大输电的电流。()(2)在输送电压一定时,输送的电功率越大,输送过程中损失的功率越小。()(3)变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定。()答案:(1)(2)(3)题组训练1(2014浙江卷15)如图所示为远距离交流输
16、电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2。则()A用户端的电压为B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为IrD输电线路上损失的电功率为I1U解析:根据理想变压器的工作原理,得I1U1I2U2,所以用户端的电压U2,选项A正确;输电线上的电压降UI1rUU1,选项B错误;变压器的输入功率P1I1UIrI1U1,选项C错误;输电线路上损失的功率PIrI1(UU1),选项D错误。答案:A2(2015福建理综15)图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压
17、变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A.BC422r D422r解析:原线圈电压的有效值:U1,根据可求;U2,又因为是理想变压器,所以T的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P,所以输电线上的电流I,输电线上损失的电功率为PI22r4r22,所以C正确,A、B、D错误。答案:C32013年4月20日8时2分在四川省雅安市芦山县发生7.0级地震后,常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机,该发电机说明书的部分内容如下表所示,现在用一台该型号的柴油
18、发电机给灾民临时安置区供电,如图所示。发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型号导线单位长度的电阻为2.5104 ,安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时()型号AED6500S输出电压范围220300 V最大输出功率60 kWA输电线路中的电流为20 AB发电机的实际输出电压为300 VC在输电线路上损失的电功率为8 kWD如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流,则其输出电压最大值是300 V解析:当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时,输电线路中的电流为I200 A,A错;导线电阻为R
19、2.51044002 0.2 ,则发电机的实际输出电压为U输UIR260 V,B错;在输电线路上损失的电功率为P损I2R8 kW,C对;如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流,则其输出电压的最大值是UmU输368 V,D错。答案:C方法技巧解远距离输电问题必备技巧(1)正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量。(2)抓住变压器变压前后各物理量间的关系,求出输电线上的电流。(3)计算电路功率问题时常用关系式:P损Ioal(2,线)R线,注意输电线上的功率损失和电压损失。(4)电网送电遵循“用多少送多少”的原则,说明原线圈电流由副线圈电流决定。物理建模盘点常见理想变压器模型模型一自耦变压器自耦变
20、压器的原、副线圈共用一个线圈,如图所示。降压变压器升压变压器(2016江苏单科4)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()AU2U1,U2降低BU2U1,U2升高CU2U1,U2降低 DU2U1,U2升高解析:由图可知变压器的原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因,则U2U1;在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中,n2减小,U2降低,选项C正确,选项A、B、D错误。答案:C即学即练1(多选)一自
21、耦变压器的电路如图甲所示,移动滑动触头可改变副线圈匝数,已知变压器总匝数为1 900匝,原线圈匝数1 100匝,接在如图乙所示的交流电上,电表为理想电表()A交流电源电压瞬时值表达式为u220sin 100t (V)BP向上移动时,电压表最大示数为380 VCP向下移动时,原、副线圈的电流之比减小DP向下移动时,变压器的输入功率变大解析:由图乙可得Um220 V,100 rad/s,因此u220sin 100t V,A错误;P向上移动时副线圈匝数增加,最大为1 900匝,由可得U2380 V,B正确;P向下移动时,副线圈匝数减小,由可知,原、副线圈电流之比减小,C正确;P向下移动,输出电压减小
22、,输出功率减小,变压器的输入功率减小,D错误。答案:BC模型二电压互感器和电流互感器利用变压器原理设计制造的测量高电压或大电流的仪器类型比较项目电压互感器电流互感器原理图 n1比n2大得多 n2比n1大得多原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测大电流的交流电路中互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流测量结果U1U2I1I2(多选)电流互感器和电压互感器如图所示。其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数,a、b为两只交流电表,则()AA为电流互感器,且n1n2,a是电流表BA为电压互感器,且n1n2,a是电压表CB为电流互感器,且n3n4,b是电流表DB为电压互感器,且n3n4,
23、b是电压表解析:由题图可知,A为电流互感器,B为电压互感器;a是电流表,b是电压表。在A中有I1n1I2n2,要求I2I1,故有n2n1;在B中有,要求U4U3,故有n3n4,所以本题B、C错误,A、D正确。答案:AD即学即练2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则()Aab接MN、cd接PQ,IabIcdBab接MN、cd接PQ,IabIcdCab接PQ、cd接MN,IabIcdDab接PQ、cd接MN,IabIcd解析:
24、高压输电线上的电流大于交流电流表的量程,故应用电流互感器将高压输电线上的电流降低,由变压器原、副线圈电流与匝数成反比的关系,可以判断电流互感器与高压输电线相连的一侧匝数少,即ab一侧线圈与MN相连,cd一侧线圈与PQ相连,IabIcd,故B对,A、C、D错。答案:B1(2016全国乙卷16)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ,为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A2B3C4 D5解析:设原、副线圈的匝数比为k,根据变压器匝数比
25、与电流成反比的关系,则原线圈电流为I时,副线圈电流为kI;原线圈电流为4I时,副线圈电流为4kI。根据变压器的输入功率等于输出功率得UII2R1(kI)2(R2R3)4UI(4I)2R1(4kI)2R2联立两式代入数据解得k3选项B正确。答案:B2.(2016全国丙卷19)(多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是()A原、副线圈匝数比为91B原、副线圈匝数比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为19解析:设灯泡的额定电压为U0,输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发
26、光,则变压器原线圈的电压为9U0,变压器原、副线圈的匝数比为91,选项A正确,选项B错误;由9U0IaU0Ib得,流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍,根据PUI,a、b灯泡的电功率之比为19,选项C错误,选项D正确。答案:AD3(2015安徽理综16)图示电路中,变压器为理想变压器,a、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()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
27、: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,故滑片应沿cd方向滑动,故D正确。答案:D4(2016四川理综2)如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则()A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变解析:原、副线圈减去相同的匝数n后,有,可以得出,0,则说
28、明的比值变大,由知,选项C、D错误;由和知,U2U2,再由P知,灯泡变暗,选项A错误,B正确。答案:B5(2016海南单科9)(多选)如图(a)中,理想变压器的原、副线圈的匝数比为41,RT为内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交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化,如图(b)所示。下列说法正确的是()A变压器输入、输出功率之比为41B变压器原、副线圈中的电流强度之比为14Cu随t变化的规律为u51sin(50t)(国际单位制)D若热敏电阻RT的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大解析:由题意,变压器是理想变压器,故变压器输入、输出功率之
29、比为11,故A错误;变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比,即,故选项B正确;由图(b)可知交流电压最大值Um51 V,周期T0.02 s,可由周期求出角速度的值为100 rad/s,则可得交流电压u的表达式u51sin(100t)V,故选项C错误;RT处温度升高时,阻值减小,电流表的示数变大,电压表示数不变,故选项D正确。答案:BD课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)选择题(18题为单项选择题,914题为多项选择题)1如图所示,理想变压器原线圈的匝数n11 100匝,副线圈的匝数n2110匝,原线圈接u311sin(314t)(V)的交流电源。开始开关S处于断开状态。下
30、列叙述正确的是()A电压表示数为22 VB当开关S闭合后,电压表示数变大C当开关S闭合后,电流表示数变小D当开关S闭合后,变压器的输出功率增大解析:原线圈接u311sin(314t)(V)的交流电源,所以原线圈的电压是U1 V220 V,理想变压器原线圈的匝数n11 100匝,副线圈的匝数n2110匝,电压与匝数成正比,所以副线圈的电压为22 V,开始时开关S处于断开状态,R0与R1串联,所以电压表示数小于22 V,故A错误;当开关S闭合后,副线圈总电阻减小,副线圈的电压不变,副线圈的电流增大,所以电压表示数变小,故B错误;当开关S闭合后,副线圈总电阻减小,副线圈的电压不变,输出功率增大,所以
31、输入的功率增大,所以电流表示数变大,故C错误,D正确。答案:D2理想变压器原线圈的ab端接在电压不变的交流电源上,如图所示。当副线圈的开关S闭合时,同样规格的四盏灯亮度相同,则原、副线圈的匝数比n1n2为()A11B12C13 D31解析:由电流关系可知。选项D正确。答案:D3(2017江苏四市联考)如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个互感器,原、副线圈的匝数比分别为1001和1100,图中a、b表示电压表或电流表,已知电压表的示数为22 V,电流表的示数为1 A,则()Aa为电流表,b为电压表Ba为电压表,b为电流表C线路输送电功率是200 kWD输电线路总电阻为22 解析:左侧的互感器
32、原线圈并联在输电线路上,测量的是输电电压,所以a为电压表;右侧的互感器原线圈串联在输电线路上,测量的是输电电流,b为电流表,选项B正确、A错误。电压表的示数为22 V,根据变压公式,100,输电电压为U110022 V2 200 V;电流表的示数为1 A,根据变流公式,100,输电电流为I11001 A100 A,线路输送电功率为PU1I1220 kW,选项C错误。根据题述条件,不能求出输电线路总电阻,选项D错误。答案:B4如图所示是一种理想自耦变压器示意图,线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P是可移动的滑动触头,A、B间接交流电压U,输出端连接了两个相同的灯泡L1和L2,Q为滑动变阻器的滑动触头。
33、当开关S闭合,P处于如图所在的位置时,两灯均能发光。下列说法正确的是()A将P沿逆时针方向移动,两灯均变暗BP不动,将Q向左移动,两灯均变亮CP不动,将Q向右移动,输入功率变大D断开开关S,L1将变暗解析:当P沿逆时针方向移动时,副线圈的匝数n2增大,由知,U2增大,L1、L2两端均变亮,A错;当P不动时U2不变,Q向左移动,R减小,L1、L2两端的电压增大,两灯泡变亮;B对;当P不动,Q向右移动时,R增大,变压器的输出功率P2,R总增大,P2减小,而P1P2,故P1减小,C错;断开开关S,负载电阻增大,L1的电压增大,L1将变亮,D错。答案:B5.(2017河南适应性测试)如图所示,n120
34、0匝的线圈a和n2100匝的线圈b,绕在同一铁芯上构成一理想变压器,线圈a两端接在u40sin 314t(V)的交流电源上,线圈b能够使“12 V,6 W”的小灯泡L正常发光,电阻R16 ,下列推断正确的是()A交变电流的频率为100 HzB穿过铁芯的磁通量变化率的最大值为 Wb/sC电压表的示数为22 VD电流表的示数为1 A解析:f Hz50 Hz,选项A错误;Em40 V,由En得磁通量变化率的最大值为 Wb/s Wb/s,选项B正确;电压表、电流表的示数均为有效值,根据得U2 V20 V,选项C错误;灯泡正常发光,所以I20.5 A,故I10.25 A,选项D错误。答案:B6一个理想变
35、压器的线圈绕向如图甲所示。右线圈输入电流i,i t图象如图乙所示,第1 s内电流方向如图甲所示,则下列判断正确的是()A通过灯泡中的电流是恒定电流B通过灯泡中的电流方向交替变化,周期为4 sC第1 s内变压器铁芯中磁通量的变化率时刻相同D第2 s内,灯泡中的电流方向从下到上解析:第1 s内,输入电流均匀增加,变压器铁芯中磁通量的变化率时刻相同,通过灯泡的电流即输出电流大小恒定,根据楞次定律,通过灯泡的电流方向是从下到上;同理分析,第2 s内,通过灯泡的电流大小恒定,但方向是从上到下,之后,电流的变化重复前面的变化,显然,通过灯泡中的电流是交变电流,周期是2 s,选项A、B、D错误,C正确,故本
36、题答案为C。答案:C7用某型号的柴油发电机给我国灾民临时安置区供电,发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为单股铜导线,该导线每米的电阻为2.5104 ,安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些家用电器都正常工作时,下列说法正确的是()A输电线路中的电流为20 AB输电线路损失的电功率为4 kWC发电机实际输出电压是240 VD如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压的峰值是260 V解析:家用电器正常工作时的额定电压都是220 V,所以输电线路中的电流为I A200 A,A错误;输电线路损失的电功率I2r20022.51044002 W8 000 W,B错误;输电
37、线路损失的电压Ir40 V,发电机实际输出电压为220 V40 V260 V,C错误;输出电压峰值为260 V,D正确。答案:D8如图甲所示为一霓虹灯供电的电路。变压器输入端接有熔断电阻,其允许最大电流为100 mA,阻值忽略不计,原、副线圈匝数比为101,副线圈电路中接有10个霓虹灯,每个霓虹灯的额定电压为10 V,额定功率为1 W,R为滑动变阻器。当变压器输入端电压为220 V时,示波器描绘出每一个霓虹灯的电流图象如图乙所示(霓虹灯的电阻可视为不变)()A变压器输入端的电流频率为100 HzB此时滑动变阻器的阻值为20 C该电路允许并联连接的霓虹灯的个数为25个D电路正常工作时,若某一个霓
38、虹灯发生故障而断路,那么应当将滑动变阻器的阻值减少,才能保证其他霓虹灯保持原有的亮度 解析:由变压器输出端的电流图象可知,频率为50 Hz,因此A错。在电路中每个霓虹灯的电流大小为0.04 A,那么变压器输出端电流为0.4 A,变压器的输出电压为22 V,霓虹灯的电阻为100 ,霓虹灯的电压为4 V,因此滑动变阻器的阻值为R 45 ,B错。该变压器允许输出电流最大为1 A,那么允许连接的霓虹灯个数为25个,C对。若有一个霓虹灯发生断路故障,输出端的总电阻将变大,滑动变阻器上的电流将减小,电压减小,剩余霓虹灯上的电压增大,因此需要增大滑动变阻器的电阻减小霓虹灯上的电压,使其保持原有的亮度,D错。
39、答案:C9.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为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: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
40、率,D错误。答案:BC10如图为某小型水电站的电能输送示意图。已知输电线的总电阻R10 ,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41,电阻R011 。若T1、T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压表达式为u220sin 100 t(V),下列说法正确的是()A发电机中的电流变化频率为100 HzB通过R0的电流有效值为20 AC升压变压器T1的输入功率为4 650 WD若R0减小,发电机的输出功率也减小解析:变压器不能改变交变电流的频率,交变电流的频率f50 Hz,选项A错误;降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V,负载电阻为11 ,所以通过R0电流的有效值是I420 A,选项B正确;
41、根据电流与匝数成反比可知,输电线上的电流为I35 A,所以输电线上消耗的功率为IR250 W,R0消耗的功率为IR04 400 W,所以升压变压器的输入功率为4 650 W,选项C正确;当R0减小时,通过R0的电流增大,R0消耗的功率增大,则发电机的输出功率随之也增大,所以D错误。答案:BC11如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,原线圈接电压恒定的交流电,副线圈输出端接有R4 的电阻和两个“18V,9W”相同小灯泡,当开关S断开时,小灯泡L1刚好正常发光,则()A原线圈输入电压为200 V BS断开时原线圈中的电流为0.05 AC闭合开关S后,原、副线圈中的电流之比增大D闭合开关S
42、后,小灯泡L1消耗的功率减小解析:灯泡正常发光,副线圈电流为I A0.5 A,所以副线圈两端电压U18 V0.54 V20 V,电压与匝数成正比,原线圈输入电压为200 V,所以A正确;电流与匝数成反比,由A知S断开时原线圈中的电流为0.05 A,所以B正确;闭合开关S后,原、副线圈中的电流之比不变,所以C错误;当开关S闭合时,总电阻减小,副线圈电压不变,所以副线圈电流增大,R分压增大,小灯泡L1消耗的功率减小,故D正确。答案:ABD12(2017兰州模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电
43、压,其瞬时值表达式为u1220sin100t V则()A当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 VB当t s时,c、d间的电压瞬时值为110 VC单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小D变阻器R不变,当单刀双掷开关由a扳向b时,输入功率变大解析:根据瞬时值表达式知原线圈的电压的最大值为220 V,其有效值为220 V。电压与匝数成正比,所以副线圈的电压的有效值为22 V,电压表示数为22 V,所以A正确;将t s代入表达式得u1110 V,B错误;单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器触头P向上滑动的过程中,滑动变阻器的电阻变大,电路的总电阻变大,
44、由于电压是由变压器决定的,所以电流变小,电压表的示数不变,C错误;当单刀双掷开关由a扳向b时,理想变压器原、副线圈的匝数比由101变为51,所以输出的电压升高,电压表和电流表的示数均变大,功率变大,所以D正确。故选A、D。答案:AD13如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1n241,原线圈回路中与副线圈回路中各接有电阻A、B。a、b端加一交流电压U后,两电阻消耗的电功率相同,则()AA、B电阻之比为81BA、B电阻之比为161C变压器的输入电压为 D变压器的输出电压为解析:变压器原、副线圈上电流之比为14,两个电阻消耗的功率相同,IR1IR2,因此电阻之比为161,A错,B对;A、B上
45、电压之比为41,设输出端电压为U2,输入端电压为4U2,A上电压为4U2,那么变压器输入端电压为,输出电压为,C对,D错。答案:BC14一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是51,原线圈接入电压为220 V的正弦交流电,各元件正常工作,一个理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上,如图所示。电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是()A原、副线圈中的电流之比为51B电压表的读数约为31.11 VC若滑动变阻器接入电路的阻值为20 ,则1 min内产生的热量为2 904 JD若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均减小解析:由n1I1n2I2,可得I1I2n2n115,选项A错误
46、;U1220 V,U244 V,电压表测量的是电阻R两端的电压,其示数表示有效值,需要根据电流的热效应计算电压的有效值,取交流电的一个周期T,考虑到二极管具有单向导电性,则T,代入数据可得变阻器两端电压有效值U22 V31.11 V,选项B正确;1 min内电阻R上产生的热量为Qt2 904 J,选项C正确;若将滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,但滑动变阻器两端电压的有效值不变,即电压表示数不变,变阻器消耗的功率变大,输出功率变大,输入功率和输入电流均变大,所以电流表示数变大,选项D错误。答案:BC实验十二:传感器的简单应用实验原理与操作一、研究热敏电阻的热敏特性二、研究
47、光敏电阻的光敏特性数据处理与分析分析与结论1研究热敏电阻的热敏特性(1)在RTt坐标系中,粗略画出热敏电阻值随温度变化的图线。(2)结论:半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大。2研究光敏电阻的光敏特性(1)根据记录数据分析光敏电阻的特性。(2)结论:光敏电阻的阻值被光照射时发生变化,光照增强电阻变小,光照减弱电阻变大。注意事项1在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温。2光敏实验中,如果效果不明显 ,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的强度。3欧姆表每次换挡后都要重新调零。热点一热敏电阻
48、的特性及应用(2016全国乙卷23)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 ),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 ),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 ),单刀双掷开关一个,导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 时阻值为650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线
49、。(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统:电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为_;滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是_。将开关向_(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至_。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合 ,报警系统即可正常使用。解析:(1)电路图连接如图。(2)报警器开始报警时,对整个回路有UIc(R滑R热)代入数据可得R滑1 150.0 ,因此滑动变阻器应选择R2。(3)在调节过程中,电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用,电阻箱的阻值应
50、为报警器报警时热敏电阻的阻值,即为650.0 。滑动变阻器在电路中为限流接法,滑片应置于b端附近,若置于另一端a时,闭合开关,则电路中的电流I A27.7 mA,超过报警器最大电流20 mA,报警器可能损坏。开关应先向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至报警器开始报警为止。答案:(1)连线如解析图所示(2)R2(3)650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏c报警器开始报警热点二光敏电阻的特性及应用一台臭氧发生器P的电阻为10 k,当供电电压等于24 V时能正常工作,否则不产生臭氧。现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置,要求它在有光照时能产生臭氧,在黑暗时不产生臭
51、氧,拟用一个光敏电阻R1对它进行控制,R1的阻值在有光照时为100 ,黑暗时为1 000 、允许通过的最大电流为3 mA;电源E的电压为36 V、内阻不计;另有一个滑动变阻器R2,阻值为0100 、允许通过的最大电流为0.4 A;一个开关S和导线若干。臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图所示。设计一个满足上述要求的电路图,图中各元件要标上字母代号,其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在虚线框内)。解析:因变阻器最大阻值100 远小于臭氧发生器P的电阻10 k,为了能控制臭氧发生器,应该使用滑动变阻器的分压式连接,有光照时P能正常工作,无光照时P不工作,电路如图所示。答案:见
52、解析图1(多选)传感器担负着信息采集的任务,它常常是()A将力学量(如形变量)转变成电学量B将热学量转变成电学量C将光学量转变成电学量D将电学量转变成力学量解析:传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件。故选项A、B、C对、选项D错。答案:ABC2在街旁的路灯,江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的()A压敏性B光敏性C热敏性 D三种特性都利用解析:街旁的路灯和江海里的航标,都是利用了半导体的光敏性,夜晚电阻大,白天电阻小,控制了电路的通断。答案:B
53、3(多选)如图电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个低电压交流电场,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容),四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。由以上信息可知,下列说法中正确的是()A电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大C当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小D当用手触摸屏幕时,手指
54、和屏的接触面积的大小影响电容的大小解析:电容式触摸屏在原理上把人的手指当作一个电容器元件的一个极板,把导体层当作另一极板,故选项A正确;手指和屏的接触面积大小会影响到电容大小,接触面积越大,即两极板的正对面积越大,电容越大,故选项B、D正确,C错误。答案:ABD4如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I U关系曲线图。(1)为了通过测量得到如图所示I U关系的完整曲线,在图甲和乙两个电路中应选择的是图_;简要说明理由:_。(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0100 )(2)在如图所示电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1250
55、 。由热敏电阻的I U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为_V;电阻R2的阻值为_。解析:(1)应选择图甲,因为图甲电路电压可从0 V调到所需电压,电压调节范围大。(2)由题图知R2与热敏电阻串联后与R1并联接在9 V电源上,总电流I70 mA,R1250 。设通过热敏电阻的电流为I2,通过R1的电流为I1,则II1I2,故I2II1mA34 mA。由图象查得34 mA对应的电压为5.0 V,R2两端电压U29 V5.0 V4.0 V,所以R2117.6 。答案:(1)甲因为甲电路电压可从0 V调到所需电压,电压调节范围大(2)5.0117.6高考热点专项练(十一)交变电流传感器热点一交变电流的
56、图象和“四值”问题1边长为a的N匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动,转速为n,线圈所围面积内的磁通量随时间t变化的规律如图所示,图象中0为已知。则下列说法中正确的是()At1时刻线圈中感应电动势最大Bt2时刻线圈中感应电流为零C匀强磁场的磁感应强度大小为D线圈中瞬时感应电动势的表达式为e2N0ncos 2nt解析:t1时刻线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为0,根据法拉第电磁感应定律可知此时线圈中感应电动势为0,A项错误;t2时刻线圈的磁通量为零,但磁通量的变化率最大,根据法拉第电磁感应定律可知此时线圈中感应电流为最大值,B项错误;磁通量与线圈匝数无关,
57、根据磁通量的定义可得:0Ba2,B,C项错误;线圈中瞬时感应电动势的表达式为eNBScos t2N0ncos 2nt,D项正确。答案:D2将阻值为100 的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈,让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的感应电动势如图乙所示。则可以判断()At0时刻线圈应转到图甲所示的位置B该线圈的转速为100 r/sC穿过线圈的磁通量的最大值为 WbD线圈转一周所产生的电热为9.68 J解析:t0时刻线圈中感应电动势为零,线圈应转到中性面位置,即与图甲所示的位置垂直,选项A错误。由图乙可知,周期为0.02 s,该线圈的角速度为100 rad/s,转速为n1/T50
58、r/s,选项B错误。由图乙可知,感应电动势最大值Em311 V,而EmNBS,所以穿过线圈的磁通量的最大值为BS Wb,选项C错误。感应电动势有效值为E220 V,线圈转一周所产生的电热为QT9.68 J,选项D正确。答案:D3(2016全国丙卷21)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中
59、感应电流的周期都等于TC在t时,两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等解析:本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流,故A项错误;两导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,B项正确;在t时,两导线框切割磁感线的导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生的感应电动势相等,均为EBR2,C项正确;两导线框中感应电流随时间变化的图象如图所示,故两导线框中感应电流的有效值不相等,D项错误。答案:BC热点二理想变压器的动态分析及定量计算4(多选)如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10
60、1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1220sin 100t(V),则()A电压表的示数为22 VB在天逐渐变黑的过程中,电流表的示数变小C在天逐渐变黑的过程中,电流表的示数变大D在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小解析:原线圈中的输入电压为220 V,由原、副线圈的匝数比可得,副线圈中电压表的示数为22 V;在天逐渐变黑的过程中,光敏电阻的阻值变大,由于电压不变,所以电流表的示数变小,则原线圈中电流表的示数变小,输入功率也变小。综上分析可知,选项B、D正确。答案:BD5(多选)(2017云南昆明质检)理想变压器与用电器组成的电
61、路如图所示,输入原线圈的电压变化规律为u220sin 100t(V),两只灯泡L1和L2的规格均为“36 V18 W”。当开关S断开,调节滑动触头P使原、副线圈匝数比为51时,灯L1正常发光。下列说法正确的是()A此时滑动变阻器R连入电路的阻值为8 B闭合开关S后,仅将Q向右滑动,可使两灯正常发光C闭合开关S后,仅将P向下滑动,可使两灯正常发光D闭合开关S后,只滑动Q使两灯泡正常发光时,变压器输入功率变为原来的2倍答案:ACD6(多选)如图,将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220
62、V和2.2 A。以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比为n1n2113解析:变压器副线圈电流表的读数2.2 A为有效值,故选项C错误;原线圈电压表的读数220 V也为有效值,由变压器的电压关系,可得,D正确;由变压器的电流关系,可得通过原线圈的电流为I1I22.2 A0.6 A,故B正确;变压器的输入功率为PU1I12200.6 W132 W,选项A错误。答案:BD7如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n1n221,原线圈接正弦交变电流,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R。当输入端
63、接通电源后,电流表读数为I,电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升。若电动机因摩擦造成的能量损失不计。则图中电压表的读数为()A4IRBC4IR DIR解析:电动机带动质量为m的重物以速度v匀速上升,电动机的输出功率等于克服重力做功的功率,P电动机输出mgv,由I1I2n2n1,可知I22I,所以P电动机热IR4I2R,P2P电动机输出P电动机热mgv4I2R,由于是理想变压器,所以P1P2U1I,U14IR,因此A选项正确。答案:A8(多选)如图所示,边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴OO以角速度匀速转动,制成一台交流发电机
64、,它与理想变压器的原线圈连接,变压器原、副线圈的匝数之比为12,二极管的正向电阻为零,反向电阻无穷大,从正方形线圈处于图示位置开始计时,下列判断正确的是()A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2cos tB变压器的输入功率与输出功率之比为21C电压表V示数为NBL2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动,电流表和电压表示数均减小解析:图示线圈位置是与中性面垂直的位置,从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2cos t,A对。理想变压器的输入功率与输出功率相等,B错。原线圈电压的有效值U1NBL2,由得U2NBL2,由于二极管的单向导电性,副线圈中只有半个周期内有电流,设电压
65、表示数为U,根据有效值的定义得T,所以电压表的示数UNBL2,C对。若滑动变阻器的滑片向下滑动,副线圈的总阻值增大,原线圈电压不变,副线圈电压也不变,电压表示数不变,由欧姆定律得副线圈的电流变小,原线圈中的电流也变小,电流表示数变小,D错。答案:AC热点三远距输电9(多选)如图所示,某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电,输送的电功率为200 kW。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列不同规格的输电线中,符合要求的是()选项型号千米电阻(/km)ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/C0.3DDYD150/C0.2解析:由PUI解得输电电流IP
66、/U20 A。输电线路上损耗的功率不超过P损200 kW2%4 kW,由P损I2R解得R10 。由于需要20 km长的输电线,所以所选输电线千米电阻应小于0.5 /km,符合要求的是选项C、D。答案:CD10某同学模拟“远距离输电”,将实验室提供的器材连接成如图所示的电路,A、B为理想变压器,灯L1、L2相同且阻值不变。保持理想变压器A的输入电压不变,当开关S断开时,灯L1正常发光,则()A仅闭合S,L1变亮B仅闭合S,A的输入功率变小C仅将滑片P上移,L1变亮D仅将滑片P上移,A的输入功率变小解析:仅闭合S,变压器B副线圈电流增大,引起输电线中电流增大,输电线电压降增大,变压器B原线圈电压减
67、小,因为变压器原、副线圈匝数不变,所以变压器B副线圈两端电压将减小,灯L1变暗,选项A错误;仅闭合S时输电线中电流增大,所以变压器A的输出功率增大,其输入功率随之增大,选项B错误;滑片上移时,变压器A副线圈匝数减少,则变压器A副线圈电压减小,引起变压器B原、副线圈的电压均减小,所以灯L1功率减小,且输电线损失的功率也减小,变压器A的输入功率减小,选项C错误,D正确。答案:D11远距离输电装置如图所示,升压变压器和降压变压器均是理想变压器。当K由2改接为1时,下列说法正确的是()A电压表读数变大 B电流表读数变大C电流表读数变小 D输电线损失的功率减小解析:K由2改接到1后,升压变压器副线圈匝数增多,由知,升压变压器副线圈电压U2升高,降压变压器原、副线圈的电压增大,电压表示数增大,通过电灯的电流随之增大,而原、副线圈中的电流与匝数成反比,降压变压器匝数比不变,所以电流表示数增大。输电线损失的功率增大。选项A、B正确。答案:AB