1、课时规范练34理想变压器电能的输送一、基础对点练1.(理想变压器原、副线圈关系的应用)(2021广东广州高三一模)理想变压器原、副线圈匝数之比为41。原线圈接入一电压为u=220sin 100t(V)的交流电源,副线圈接一个R=27.5 的负载电阻。下列说法正确的是()A.副线圈中输出交变电流的周期为 sB.原线圈中电流表的读数为2 AC.副线圈中电压表的读数为55 VD.原线圈中的输入功率为110 W2.(理想变压器的动态分析)(2021河南六市二模)右图是变电所为市区用户供电的示意图。变压器的输入电压是电网的电压,负载变化时电网电压波动极小,可视为不变。变压器可视为理想变压器,其变压比通过
2、P可调,输电线的电阻为R0,则下列判断错误的是()A.当用户增多负载增大时,用户获得的电压会有所降低B.当用户增多负载增大时,R0的功率会增大C.当用户增多负载增大时,为了使用户获得的电压稳定在220 V应将P适当上调D.当用户增多负载增大时,为了使用户获得的电压稳定在220 V应将P适当下调3.(远距离输电)(2021湖北荆州高三其他模拟)下图为远距离输电示意图,升压变压器的原、副线圈匝数比为k1,降压变压器的原、副线圈匝数比为k2,交流电源的输出电压有效值不变。当用电器消耗的总功率为P时,其两端的电压为U,已知输电线电阻为r,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,则输电线上损失的功率为()
3、A.B.C.D.4.(理想变压器的动态分析)(2021四川眉山高三三模)如图,理想调压变压器输入端接正弦式交流电源,L是灯泡,C是电容器,P是与线圈接触良好的滑片,S是开关,电表均为理想交流电表。下列说法正确的是()A.S接a,从M点至N点缓慢滑动P,电流表A的示数将减小B.S接a,从M点至N点缓慢滑动P,灯泡的亮度将增大C.S接b,从M点至N点缓慢滑动P,电压表V的示数不变D.S接b,从M点至N点缓慢滑动P,电容器两极板带电性质交替变化的频率将减小二、素养综合练5.(多选)(2021湖南永州二模)在如图甲所示的电路中,理想变压器原线圈的输入电压按图乙所示的规律变化,图中曲线为正弦曲线的上半部
4、分或下半部分,副线圈所接的规格为“36 V30 W”的灯泡L恰好正常发光。则下列说法正确的是()A.变压器原线圈输入电压的有效值为110 VB.变压器原、副线圈的匝数比为559C.灯泡L两端电压的最大值为36 VD.06 s内灯泡L电流方向改变的次数为2006.(2021河南三门峡一模)图甲为一种自耦变压器(可视为理想变压器)的结构示意图,线圈均匀绕在圆环型铁芯上,滑动触头P处在某一位置,在BC间接一个理想交流电压表和一个电阻R,若AB间输入如图乙所示的交流电压,则()A.AB间输入电压的瞬时值u=220sin t(V)B.t=110-2 s时,电压表的示数为零C.滑动触头P顺时针转动时,电压
5、表示数增大D.滑动触头P逆时针转动时,AB间输入功率增大7.(2021四川成都树德中学高三其他模拟)下图为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2,降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器,二者原、副线圈的匝数比分别为101和110,各互感器和电表均为理想的,则下列说法正确的是()A.若电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,线路输送电功率为110 kWB.若保持发电机输送功率一定,仅将U2增大,输电线损失功率增大C.若保持发电机输出电压U1和用户数一定,仅将滑片Q下移,输电线损失电压减小D.若保持发电机输出电
6、压U1和Q的位置一定,使用户数增加,为维持用户电压U4一定,可将滑片P上移课时规范练34理想变压器电能的输送1.C解析:副线圈中输出交变电流的周期为T= s=0.02 s,A错误;副线圈中交流电压表的读数为交流电压的有效值,原线圈两端电压有效值为U1= V=220 V,根据变压器原理可得U2=U1=220 V=55 V,C正确;根据变压器输入功率等于输出功率可得U1I1=,解得I1=0.5 A,B错误;原线圈中的输入功率为P1=U1I1=2200.5 W=110 W,D错误。2.D解析:设变压器输入电压为U1,输出电压为U2,用户电压为U3,当P不动,则U2不变,随着用户增多负载增大时,电路总
7、电阻变小,干路总电流增大,根据U0=IR0可知,R0分得的电压增大,根据P0=I2R0可知,R0的功率会增大,根据U3=U2-U0可知,用户获得的电压会有所下降,故A、B正确;根据可得U2=U1,则可知U1不变,U2不变,当用户增多负载增大时,U3减小,为使用户获得的电压稳定在220 V不变,应提高U2,则需将n1减小,故P应适当上调,故C正确,D错误。3.A解析:用电器消耗的总功率为P=I4U,由理想变压器原、副线圈中的电流之比与原、副线圈匝数之比的关系可知,输电线上损失的功率P=r,P=,故A正确,B、C、D错误。4.A解析:S接a,从M点至N点缓慢滑动P,根据,n2减小,U2减小,副线圈
8、中电流减小,原线圈中电流表A的示数将减小,灯泡的亮度减小,A正确,B错误;S接b,从M点至N点缓慢滑动P,根据,n2减小,U2减小,电压表V的示数减小,电容器两极板带电性质交替变化的频率不变,C、D错误。5.BD解析:由T解得U1=220 V,即原线圈电压的有效值为220 V,选项A错误;由公式,解得,U2m=36V,选项B正确,C错误;每周期内电流的方向改变2次,所以06 s内小灯泡L中的电流方向改变的次数为200,选项D正确。6.D解析:由题图乙可知T=210-2 s,故f=50 Hz,=2f=100 rad/s,所以AB间输入电压的瞬时值表达式为u=220sin 100t(V),故A错误
9、;t=110-2 s时,虽然电压瞬时值为0,但交流电压表的读数为有效值,并不为零,故B错误;根据变压器电压关系得,滑动触头P顺时针转动时,n2变小,所以R两端的电压减小,故C错误;滑动触头P逆时针转动时,n2变大,根据变压器电压关系,所以R两端的电压增大,输入功率等于输出功率P入=P出=,所以滑动触头P逆时针转动时,AB间输入功率增大,故D正确。7.D解析:由题意,根据理想变压器变压和变流规律可得=10,=10,解得U2=2 200 V,I2=100 A,所以线路输送的电功率为P=U2I2=220 kW,故A错误;输电线损失的功率为P=r=2r,若保持P不变,输电电压U2增大,则P减小,故B错误;根据闭合电路欧姆定律有U3=U2-I2r,根据理想变压器变压和变流规律有,设用户端总电阻为R,则有I4=,联立解得I2=,若保持发电机输出电压U1和用户数一定,仅将滑片Q下移,则输电电压U2增大,R不变,所以输电电流I2增大,而输电线损失电压为U=I2r,所以U增大,故C错误;若保持发电机输出电压U1和Q的位置一定,使用户数增加,即U2不变,R减小,则I2增大,U3减小,为了维持用户电压U4一定,需要增大,可将滑片P上移,故D正确。