高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)逐個(gè)突破專(zhuān)題83變壓器遠(yuǎn)距離輸電七大考點(diǎn)(原卷版+解析)

專(zhuān)題83變壓器遠(yuǎn)距離輸電考點(diǎn)一理想變壓器的原理及應(yīng)用（1-5T）考點(diǎn)二幾種常用的變壓器（6-9T）考點(diǎn)三理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析（10-15T）考點(diǎn)四原線圈有串聯(lián)負(fù)載的變壓器電路（16-21T）考點(diǎn)五含有二極管的變壓器電路（22-24T）考點(diǎn)六遠(yuǎn)距離輸電（25-28T）考點(diǎn)七探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系（29-31T）考點(diǎn)一理想變壓器的原理及應(yīng)用1．構(gòu)造和原理(1)構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成。與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈；與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈(2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象．2．基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入＝P出．(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1).(4)頻率關(guān)系：f出＝f入．3.理想變壓器的制約關(guān)系原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2，U2＝eq\f(n2,n1)U1副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入，P入＝P出副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1，I1＝eq\f(n2,n1)I24.含有多個(gè)副線圈的變壓器計(jì)算具有兩個(gè)或兩個(gè)以上副線圈的變壓器問(wèn)題時(shí)，需注意三個(gè)關(guān)系：電壓關(guān)系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…＝eq\f(Un,nn)功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn1．（2022·北京·高考真題）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為22000V，輸出電流為A．原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1 B．輸入電流為30C．輸入電流的最大值為152A2．（2022·海南·昌江黎族自治縣礦區(qū)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過(guò)理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的12A．R消耗的功率變?yōu)?2P C．電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D．通過(guò)R的交變電流頻率不變3．（2022·湖北）(多選)近年來(lái)，基于變壓器原理的無(wú)線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡(jiǎn)化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過(guò)接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說(shuō)法正確的是（）A．接收線圈的輸出電壓約為8VB．接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D．穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的相同4．（2022·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，某理想變壓器三個(gè)線圈匝數(shù)之比為n1:n2:n3A．59：109 B．49：99 C．39：89 D．29：795．（2022·山東·高考真題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V，可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為n1的原線圈中電壓隨時(shí)間變化為u=Umcos(100πt)．單匝線圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V。將阻值為12ΩA．n1為1100匝，Um為B．BC間線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為1.4AC．若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V，頻率為100HzD．若將R接在AC兩端，流過(guò)R的電流為2.5A，周期為0.02s考點(diǎn)二幾種常用的變壓器1.自耦變壓器——調(diào)壓變壓器，如圖甲(降壓作用)、乙(升壓作用)所示。2.eq\a\vs4\al(互感器)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(電壓互感器（n1＞n2）：把高電壓變成低電壓，如圖丙所示。,電流互感器（n1＜n2）：把大電流變成小電流，如圖丁所示。))6．（2022·新疆·三模）如圖所示，一正方形線圈通過(guò)電刷與自耦變壓器相連，線圈平面與水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行。現(xiàn)讓線圈從圖示位置以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直。已知正方形線圈的匝數(shù)為N、邊長(zhǎng)為a，電阻為r。則下列說(shuō)法正確的是（）A．正方形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=NBωB．若僅將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，則電壓表的示數(shù)變大C．若僅將自耦變壓器的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，則電壓表的示數(shù)變大D．若僅將線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍7．（2022·廣東·江門(mén)市新會(huì)東方紅中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖甲為教室的掛扇，圖乙為一種自耦調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈均勻繞在圓環(huán)形鐵芯上。若在A、B端輸入電壓按u=2202sin100πtA．接入風(fēng)扇的交流電頻率為100HzB．觸頭P轉(zhuǎn)到線圈中間位置時(shí)，風(fēng)扇所加電壓為110VC．觸頭P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，A、B間輸入電流增大D．觸頭P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速加快8．（2022·海南·嘉積中學(xué)三模）(多選)如圖所示，T1、T2是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器，其中a、b是交流電壓表或交流電流表。若高壓輸電線間的電壓為220kV，T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶220，交流電壓表的示數(shù)為100V，交流電流表的示數(shù)為1A。則（）A．a(chǎn)是交流電壓表 B．T2的原、副線圈匝數(shù)比為2200∶1C．高壓線路輸送的電流為220A D．高壓線路輸送的電功率為220kW9．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，甲乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為k1，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為k2，電流表讀數(shù)為I。則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為（A．k1U，k2I B．k1U，Ik2 C．考點(diǎn)三理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析理想變壓器電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的一般思路：分清不變量和變量→弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系→利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。10．（2021·福建·高考真題）某住宅小區(qū)變壓器給住戶(hù)供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，則當(dāng)住戶(hù)使用的用電器增加時(shí)，圖中各電表的示數(shù)變化情況是（）A．A1增大，V2不變，V3增大B．A1增大，V2減小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3減小D．A2增大，V2不變，V3減小11．如圖，一匝數(shù)為N的正方形線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO’轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．已知轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直且在線圈平面內(nèi)，圖示位置為線圈平面與磁場(chǎng)平行，線圈通過(guò)電刷連接一理想變壓器，原副線圈匝數(shù)分別為n1和n2，兩交流電壓表均為理想電表，R為滑動(dòng)變阻器，以下說(shuō)法正確的是()A．交流電壓表V2的示數(shù)為nB．僅將滑動(dòng)變阻器R的動(dòng)片P向上調(diào)節(jié)流過(guò)變壓器原線圈電流變大C．僅將正方形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω變?yōu)?倍，變壓器的輸入功率變?yōu)?倍D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程，穿過(guò)線圈平面的磁通量變化了NBL212．（2022·山西·懷仁市第一中學(xué)校模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示，導(dǎo)體棒ab垂直放在水平面內(nèi)兩根平行固定導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌右端與理想變壓器原線圈A相連，線圈C接圖示電路，線圈A與線圈C的匝數(shù)比n1：n2＝1：5不計(jì)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌的電阻；兩導(dǎo)軌間距為20cm；磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向豎直向上；R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑動(dòng)變阻器R'（阻值0~20Ω），為理想交流電壓表。導(dǎo)體棒在外力作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化關(guān)系符合v=202A．電壓表示數(shù)為4VB．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)變壓器輸出功率增大C．滑動(dòng)變阻器滑片滑到正中間位置時(shí)R'的熱功率為0.4WD．滑片由最上端滑到最下端的過(guò)程中R'與R2消耗的總功率逐漸增大13．（2021·湖北·高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中（）A．電流表A1示數(shù)減小 B．電流表A2示數(shù)增大C．原線圈輸入功率先增大后減小 D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大14．（2022·四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路。線圈在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈面積為S，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，匝數(shù)為N，線圈電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A．將原線圈抽頭P向上滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮B．電容器的電容C變大時(shí)，燈泡變暗C．圖示位置時(shí)，穿過(guò)矩形線圈的磁通量最大D．若線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?ω，則變壓器原線圈電壓的有效值為NBSω15．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，一理想變壓器的原線圈接有電壓為U的交流電，副線圈接有電阻R1、光敏電阻R2（阻值隨光照增強(qiáng)而減?。?，開(kāi)關(guān)A．僅增大U時(shí)，變壓器的輸入功率減小B．僅增強(qiáng)光照時(shí)，變壓器的輸入功率減小C．當(dāng)開(kāi)關(guān)K由斷開(kāi)到閉合，電流表的讀數(shù)增大D．閉合開(kāi)關(guān)K，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電阻R1考點(diǎn)四原線圈有串聯(lián)負(fù)載的變壓器電路分析原線圈有串聯(lián)負(fù)載的變壓器電路問(wèn)題時(shí)要注意：變壓器的輸入電壓不等于電源的電壓，而是等于電源電壓減去串聯(lián)負(fù)載的電壓，即U1＝U源－U串。16．（2022·吉林吉林·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)方向的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈abcd的匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2，定值電阻R1與R2的阻值均為R，所用電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為ω時(shí)，電壓表的示數(shù)為U，則（）A．此時(shí)電流表的示數(shù)為UB．從圖示位置（線圈abcd與磁場(chǎng)方向平行）開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈abcd中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=5C．在線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為5D．當(dāng)線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為2ω時(shí)，電壓表的示數(shù)為4U17．（2022·湖北·模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖甲所示，電路接在電壓的有效值為U=220V的正弦交流電源上，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，R1、R2、R3、R4均為定值電阻，R2=R3A．交流電的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為100VC．電流表A的示數(shù)為38A18．（2022·江西九江·一模）在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=2：1，原線圈通過(guò)定值電阻R1連接u=202sin100πt(V)的交變電源，定值電阻RA．副線圈電流頻率為25Hz B．原線圈電流的最大值為0.4AC．電壓表示數(shù)為5V D．電阻R1的功率為1.6W19．（2022·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè)）(多選)在如圖所示的電路中，三個(gè)定值電阻R1、R2、R3的阻值相同，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2:1。在a定值電阻的阻值均為4U5IB．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a、b端的輸入功率為UIC．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1、RD．開(kāi)關(guān)S閉合后，原線圈電路中電流表示數(shù)為520．（2022·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，21．（2021·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器RA．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗考點(diǎn)五含有二極管的變壓器電路分析含有二極管的變壓器電路問(wèn)題時(shí)要注意：理想二極管具有單向?qū)щ娦?，正弦式交變電流通過(guò)二極管后會(huì)變成半波直流電流，對(duì)應(yīng)的有效值會(huì)發(fā)生變化。22．（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝22：5，電阻R1＝R2＝25Ω，D為理想二極管，原線圈接u＝2202sin（100πt）V的交流電，則（）A．交流電的頻率為100HzB．通過(guò)R2的電流為1AC．通過(guò)R2的電流為2AD．變壓器的輸入功率為150W23．（2022·安徽省舒城中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖（甲）所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2=55∶4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2滑動(dòng)變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖（乙）所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電壓表V的讀數(shù)為32VB．燈泡L兩端電壓的有效值為16VC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表A2示數(shù)增大，A1示數(shù)增大D．由圖乙可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為100rad/s24．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=22∶5，原線圈接u=2202sin100πtV的交流電，電阻R1=R2=25Ω，D1、D2為兩只理想二極管，假設(shè)兩二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大，則副線圈電路中理想交流電流表的讀數(shù)為（）A．1A B．2A C．2A D．22A考點(diǎn)六遠(yuǎn)距離輸電1．理清輸電電路圖的三個(gè)回路(如圖)(1)在電源回路中，P發(fā)電機(jī)＝U1I1＝P1.(2)在輸送回路中，I2＝I線＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R線，ΔP＝I22R線．(3)在用戶(hù)回路中，P4＝U4I4＝P用戶(hù)．2．抓住兩組關(guān)聯(lián)式(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著電源回路和輸送回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著輸送回路和用戶(hù)回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.3．明確三個(gè)重要關(guān)聯(lián)式(聯(lián)系兩個(gè)變壓器的紐帶)(1)功率關(guān)聯(lián)式：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔUI線＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線)。(2)電壓關(guān)聯(lián)式：U2＝ΔU＋U3。(3)電流關(guān)聯(lián)式：I2＝I線＝I3。4．降低輸電損耗的兩個(gè)途徑(1)減小輸電線的電阻R.由R＝ρeq\f(l,S)知，可加大導(dǎo)線的橫截面積、采用電阻率小的材料做導(dǎo)線．(2)減小輸電導(dǎo)線中的電流．在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P＝UI，要減小電流，必須提高輸電電壓．25．（2022·四川省瀘縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）遠(yuǎn)距離輸電線路簡(jiǎn)化如圖所示，電廠輸送電功率不變，變壓器均為理想變壓器，圖中標(biāo)示了電壓和電流，其中輸電線總電阻為R，則（）A．I2=UC．提高輸送電壓U2，則輸電線電流I2增大D．電廠輸送電功率為U2I226．（2022·河南·洛寧縣第一高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）(多選)為了解決偏遠(yuǎn)山區(qū)的用電問(wèn)題，某發(fā)電廠用如圖所示的方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，其中的變壓器均為理想變壓器。已知發(fā)電廠輸出電壓恒為250V，輸電線的總電阻為8Ω，升壓變壓器原線圈輸入功率為2×10A．升壓變壓器副線圈兩端電壓為4000VB．輸電線上損失的功率為1×10C．降壓變壓器原線圈兩端電壓為3800VD．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為180：1127．（2022·寧夏·石嘴山市第三中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）北京奧運(yùn)場(chǎng)館的建設(shè)體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)”的理念。國(guó)家體育館“鳥(niǎo)巢”隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，假設(shè)該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為250V，通過(guò)理想變壓器向遠(yuǎn)處輸電，如圖，輸電線的總電阻為8Ω，升壓變壓器T1原、副線圈匝數(shù)比為A．若用戶(hù)消耗功率減少，則升壓變壓器T1輸出電壓UB．若用戶(hù)消耗功率增加，則用戶(hù)電路兩端電壓U4C．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為1×105D．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為1×105W，用戶(hù)獲得220V28．（2022·河南·模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示為某水電站遠(yuǎn)距離輸電的原理圖。升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為k，輸電線的總電阻為R，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠輸出的電壓恒為U，若由于用戶(hù)端負(fù)載變化，使發(fā)電廠輸出功率增加了ΔP。下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表V1的示數(shù)不變，電壓表VB．電流表A1、AC．輸電線上損失的電壓增加了RkΔPD．輸電線上損失的功率增加了R考點(diǎn)七探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系29．（2022·江蘇常州·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）A．原線圈接0、4接線柱，副線圈副0、8接線柱，則副線圈電壓小于原線圈電壓B．測(cè)量原、副線圈的電壓，可用直流電壓表測(cè)量C．為便于探究，先保持原線圈匝數(shù)n1和電壓U1不變，改變副線圈的匝數(shù)n2，研究副線圈電壓U2隨n2的影響D．原線圈接0、4接線柱，僅改變副線圈的匝數(shù)最多可以測(cè)量3組不同數(shù)據(jù)30．（2021·北京順義·二模）某小組用如圖甲所示的可拆變壓器探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)時(shí)組裝的變壓器如圖乙所示。在鐵芯上原、副線圈接入的匝數(shù)分別為n1=800匝和A．原線圈的電阻過(guò)大B．副線圈的電阻太小C．副線圈的匝數(shù)太少D．沒(méi)有將鐵芯B安裝在鐵芯A31.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他準(zhǔn)備了可拆變壓器、多用電表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干．(1)實(shí)驗(yàn)需要以下哪種電源；A．低壓直流電源B．高壓直流電源C．低壓交流電源D．高壓交流電源(2)該同學(xué)認(rèn)真檢查電路無(wú)誤后，先保證原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)；再保證副線圈匝數(shù)不變，改變?cè)€圈匝數(shù)．分別測(cè)出相應(yīng)的原、副線圈電壓值．由于交變電流電壓是變化的，所以，我們實(shí)際上測(cè)量的是電壓的值(填“有效”或“最大”)．其中一次多用電表讀數(shù)如圖所示，此時(shí)電壓表讀數(shù)為；(3)理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成(填“正比”或“反比”)，實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損和鐵損，導(dǎo)致原線圈與副線圈的電壓之比一般(填“大于”“小于”或“等于”)原線圈與副線圈的匝數(shù)之比．(4)實(shí)驗(yàn)中原、副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別．原因不可能為．(填字母代號(hào))A．原、副線圈上通過(guò)的電流發(fā)熱B．鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下發(fā)熱C．變壓器鐵芯漏磁D．原線圈輸入電壓發(fā)生變化專(zhuān)題83變壓器遠(yuǎn)距離輸電考點(diǎn)一理想變壓器的原理及應(yīng)用（1-5T）考點(diǎn)二幾種常用的變壓器（6-9T）考點(diǎn)三理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析（10-15T）考點(diǎn)四原線圈有串聯(lián)負(fù)載的變壓器電路（16-21T）考點(diǎn)五含有二極管的變壓器電路（22-24T）考點(diǎn)六遠(yuǎn)距離輸電（25-28T）考點(diǎn)七探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系（29-31T）考點(diǎn)一理想變壓器的原理及應(yīng)用1．構(gòu)造和原理(1)構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成。與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈；與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈(2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象．2．基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入＝P出．(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1).(4)頻率關(guān)系：f出＝f入．3.理想變壓器的制約關(guān)系原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2，U2＝eq\f(n2,n1)U1副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入，P入＝P出副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1，I1＝eq\f(n2,n1)I24.含有多個(gè)副線圈的變壓器計(jì)算具有兩個(gè)或兩個(gè)以上副線圈的變壓器問(wèn)題時(shí)，需注意三個(gè)關(guān)系：電壓關(guān)系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…＝eq\f(Un,nn)功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn1．（2022·北京·高考真題）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為22000V，輸出電流為A．原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1 B．輸入電流為30C．輸入電流的最大值為152A【答案】B【解析】A．原、副線圈的匝數(shù)之比為n1nB．根據(jù)n可得輸入電流為I1=C．輸入電流的最大值為Im=D．變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，故原、副線圈交流電的頻率之比為1∶1，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2022·海南·昌江黎族自治縣礦區(qū)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過(guò)理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的12A．R消耗的功率變?yōu)?2P C．電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D．通過(guò)R的交變電流頻率不變【答案】B【解析】根據(jù)公式Em根據(jù)n1AB．根據(jù)ω=2πn可知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的12，則角速度變?yōu)樵瓉?lái)的12，根據(jù)Em=nBSω可知電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)為原來(lái)的12，根據(jù)U=Em2可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值變?yōu)樵瓉?lái)的12，即原線圈的輸出電壓變?yōu)樵瓉?lái)的12，根據(jù)n1C．副線圈中的電流為I2=12UR，即變?yōu)樵瓉?lái)的D．轉(zhuǎn)速減小為原來(lái)的12，則頻率變?yōu)樵瓉?lái)的1【點(diǎn)睛】本題考查了交流電最大值，有效值，頻率，變壓器等；需要知道交流電路中電表的示數(shù)為有效值，在理想變壓器中，恒有n13．（2022·湖北）(多選)近年來(lái)，基于變壓器原理的無(wú)線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡(jiǎn)化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過(guò)接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說(shuō)法正確的是（）A．接收線圈的輸出電壓約為8VB．接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D．穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的相同【答案】AC【解析】A．根據(jù)可得接收線圈的輸出電壓約為U2=8V；B．由于存在磁漏現(xiàn)象，電流比不再與匝數(shù)成反比，故B錯(cuò)誤；C．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，故C正確；D．由于穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量與穿過(guò)接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的不相同，故D錯(cuò)誤。故選AC。4．（2022·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，某理想變壓器三個(gè)線圈匝數(shù)之比為n1:n2:n3A．59：109 B．49：99 C．39：89 D．29：79【答案】A【解析】原線圈兩端電壓的有效值U1=20?V，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可知U2=50V開(kāi)關(guān)K閉合前U解得I1開(kāi)關(guān)K閉合后R12=R12得I故閉合開(kāi)關(guān)K前后，通過(guò)原線圈的電流大小之比為59：109，故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。5．（2022·山東·高考真題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V，可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為n1的原線圈中電壓隨時(shí)間變化為u=Umcos(100πt)．單匝線圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V。將阻值為12ΩA．n1為1100匝，Um為B．BC間線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為1.4AC．若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V，頻率為100HzD．若將R接在AC兩端，流過(guò)R的電流為2.5A，周期為0.02s【答案】D【解析】A．變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為2202V，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為解得原線圈為2200匝，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，BC間的電壓應(yīng)該為12V，故BC間的線圈匝數(shù)關(guān)系有nBC間的線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為IBC=C．若將R接在AB端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，AB間的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達(dá)式可知，交流電的角速度為100π，故交流電的頻率為f=1TD．若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，AC間的電壓應(yīng)該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過(guò)電阻R的電流為I交流電的周期為T(mén)=1f故選D?？键c(diǎn)二幾種常用的變壓器1.自耦變壓器——調(diào)壓變壓器，如圖甲(降壓作用)、乙(升壓作用)所示。2.eq\a\vs4\al(互感器)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(電壓互感器（n1＞n2）：把高電壓變成低電壓，如圖丙所示。,電流互感器（n1＜n2）：把大電流變成小電流，如圖丁所示。))6．（2022·新疆·三模）如圖所示，一正方形線圈通過(guò)電刷與自耦變壓器相連，線圈平面與水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行。現(xiàn)讓線圈從圖示位置以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直。已知正方形線圈的匝數(shù)為N、邊長(zhǎng)為a，電阻為r。則下列說(shuō)法正確的是（）A．正方形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=NBωB．若僅將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，則電壓表的示數(shù)變大C．若僅將自耦變壓器的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，則電壓表的示數(shù)變大D．若僅將線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【答案】C【解析】A．現(xiàn)讓線圈從圖示位置以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，可知t=0時(shí)刻，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為E則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=EmB．若僅將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，由于自耦變壓器的輸入電壓不變，匝數(shù)比不變，可知自耦變壓器的輸出電壓不變，即電壓表的示數(shù)不變，B錯(cuò)誤；C．若僅將自耦變壓器的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，可知自耦變壓器原線圈的匝數(shù)n1減小，根據(jù)可知自耦變壓器的輸出電壓U2D．若僅將線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可知自耦變壓器的輸入電壓U1變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)可知自耦變壓器的輸出電壓U2變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)可知滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，D錯(cuò)誤；故選C。7．（2022·廣東·江門(mén)市新會(huì)東方紅中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖甲為教室的掛扇，圖乙為一種自耦調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈均勻繞在圓環(huán)形鐵芯上。若在A、B端輸入電壓按u=2202sin100πtA．接入風(fēng)扇的交流電頻率為100HzB．觸頭P轉(zhuǎn)到線圈中間位置時(shí)，風(fēng)扇所加電壓為110VC．觸頭P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，A、B間輸入電流增大D．觸頭P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速加快【答案】B【解析】A．由交流電源電壓的表達(dá)式可知ω=2πT則有交流電的頻率為f=自耦調(diào)壓器不改變交流電的頻率，所以接入風(fēng)扇的交流電頻率為50Hz，A錯(cuò)誤；B．交流電源電壓的有效值為U=此電壓加在線圈的A、B兩端，所以觸頭P轉(zhuǎn)到線圈中間位置時(shí)，風(fēng)扇所加電壓為110V，B正確；CD．觸頭P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，B、C間的線圈匝數(shù)減少，電壓減小，給風(fēng)扇所加電壓減小，風(fēng)扇電流減小，自耦調(diào)壓器的輸出功率減小，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速減慢；輸入功率減小，輸入電壓有效值不變，A、B間輸入電流減小，CD錯(cuò)誤。故選B。8．（2022·海南·嘉積中學(xué)三模）(多選)如圖所示，T1、T2是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器，其中a、b是交流電壓表或交流電流表。若高壓輸電線間的電壓為220kV，T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶220，交流電壓表的示數(shù)為100V，交流電流表的示數(shù)為1A。則（）A．a(chǎn)是交流電壓表 B．T2的原、副線圈匝數(shù)比為2200∶1C．高壓線路輸送的電流為220A D．高壓線路輸送的電功率為220kW【答案】BC【解析】AC．T1串聯(lián)在輸電線路上，且原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)，可知T1起到減小電流的作用，即T1是電流互感器，a是交流電流表，且根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可知高壓線路輸送的電流為I=故A錯(cuò)誤，C正確；B．易知b是交流電壓表，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知T2的原、副線圈匝數(shù)比為n故B正確；D．高壓線路輸送的電功率為P=UI=4.84×104故選BC。9．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，甲乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為k1，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原副線圈的匝數(shù)比為k2，電流表讀數(shù)為I。則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為（A．k1U，k2I B．k1U，Ik2 C．【答案】B【解析】根據(jù)理想變壓器的電壓和電流規(guī)律：U0U解得甲圖中高壓線電壓為U乙圖中高壓線電流為I0=故選B。考點(diǎn)三理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析理想變壓器電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的一般思路：分清不變量和變量→弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系→利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。10．（2021·福建·高考真題）某住宅小區(qū)變壓器給住戶(hù)供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，則當(dāng)住戶(hù)使用的用電器增加時(shí)，圖中各電表的示數(shù)變化情況是（）A．A1增大，V2不變，V3增大B．A1增大，V2減小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3減小D．A2增大，V2不變，V3減小【答案】D【解析】不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，即變壓器原線圈的輸入電壓U1根據(jù)U可知，變壓器副線圈的輸出電壓U2=U由I可知，副線圈的電流I2=I可知V3減小；由理想變壓器的原理U可知原線圈的電流I1=IA1變大；故綜合上述分析可知A1增大，A2增大，V故選D。11．如圖，一匝數(shù)為N的正方形線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO’轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．已知轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直且在線圈平面內(nèi)，圖示位置為線圈平面與磁場(chǎng)平行，線圈通過(guò)電刷連接一理想變壓器，原副線圈匝數(shù)分別為n1和n2，兩交流電壓表均為理想電表，R為滑動(dòng)變阻器，以下說(shuō)法正確的是()A．交流電壓表V2的示數(shù)為nB．僅將滑動(dòng)變阻器R的動(dòng)片P向上調(diào)節(jié)流過(guò)變壓器原線圈電流變大C．僅將正方形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω變?yōu)?倍，變壓器的輸入功率變?yōu)?倍D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程，穿過(guò)線圈平面的磁通量變化了NBL2【答案】C【解析】A.交流電壓的最大值等于NBωL2，電壓表V1示數(shù)為有效值22NBωL2，交流電壓表V2的示數(shù)為2B.僅將滑動(dòng)變阻器R的動(dòng)片P向上調(diào)節(jié)，則電阻變大，則次級(jí)電流減小，則流過(guò)變壓器原線圈電流變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.僅將正方形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω變?yōu)?倍，則交流電的最大值變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，有效值變?yōu)?倍，次級(jí)電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)P=UD.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程，穿過(guò)線圈平面的磁通量變化了BL2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12．（2022·山西·懷仁市第一中學(xué)校模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示，導(dǎo)體棒ab垂直放在水平面內(nèi)兩根平行固定導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌右端與理想變壓器原線圈A相連，線圈C接圖示電路，線圈A與線圈C的匝數(shù)比n1：n2＝1：5不計(jì)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌的電阻；兩導(dǎo)軌間距為20cm；磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向豎直向上；R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑動(dòng)變阻器R'（阻值0~20Ω），為理想交流電壓表。導(dǎo)體棒在外力作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化關(guān)系符合v=202A．電壓表示數(shù)為4VB．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)變壓器輸出功率增大C．滑動(dòng)變阻器滑片滑到正中間位置時(shí)R'的熱功率為0.4WD．滑片由最上端滑到最下端的過(guò)程中R'與R2消耗的總功率逐漸增大【答案】AC【解析】A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E變壓器原線圈有效值U又U則電壓表示數(shù)U2=B．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，變阻器接入電路的電阻增大，變壓器輸出電流減小，輸出功率減小，故B錯(cuò)誤；C．滑動(dòng)變阻器滑片滑到中間位置時(shí)接入電路的電阻為10Ω，可求得其兩端電壓為2V，熱功率P=22D．滑片從最上端下滑過(guò)程中R′與R2的總電阻從0增大到203Ω，最大值大于R1故選AC。13．（2021·湖北·高考真題）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中（）A．電流表A1示數(shù)減小 B．電流表A2示數(shù)增大C．原線圈輸入功率先增大后減小 D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大【答案】A【解析】AB．由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得I可知副線圈的電流逐漸減小，由n可知變壓器原線圈的電流I1也逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤；C．原線圈的輸入功率為P由于I1逐漸減小，則原線圈的輸入功率逐漸減小，故C錯(cuò)誤；D．由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯(lián)的總電流減小，又與定值電阻并聯(lián)的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯(lián)分流規(guī)律可知，流過(guò)定值電阻的電流逐漸減小，則由公式P可知，定值電阻R消耗的電功率逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選A。14．（2022·四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路。線圈在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈面積為S，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，匝數(shù)為N，線圈電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A．將原線圈抽頭P向上滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮B．電容器的電容C變大時(shí)，燈泡變暗C．圖示位置時(shí)，穿過(guò)矩形線圈的磁通量最大D．若線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?ω，則變壓器原線圈電壓的有效值為NBSω【答案】CD【解析】A．在圖中將原線圈抽頭P向上滑動(dòng)時(shí)，原線圈的匝數(shù)變大，根據(jù)變壓比，故輸出的電壓變小，燈泡變暗，故A錯(cuò)誤；B．電容器的電容C變大時(shí)，電容對(duì)電流的阻礙作用變小，故燈泡變亮，故B錯(cuò)誤；C．圖示位置時(shí)，線圈的ab邊與磁感線方向垂直，線圈處于中性面，故穿過(guò)矩形線圈的磁通量最大，故C正確；D．若線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?ω，且線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周只有半周產(chǎn)生感應(yīng)電壓，在這半周中，電壓的最大值是2NBSω，設(shè)變壓器原線圈電壓的有效值為U，則(即U=NBSω故D正確。故選CD。15．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，一理想變壓器的原線圈接有電壓為U的交流電，副線圈接有電阻R1、光敏電阻R2（阻值隨光照增強(qiáng)而減小），開(kāi)關(guān)A．僅增大U時(shí)，變壓器的輸入功率減小B．僅增強(qiáng)光照時(shí)，變壓器的輸入功率減小C．當(dāng)開(kāi)關(guān)K由斷開(kāi)到閉合，電流表的讀數(shù)增大D．閉合開(kāi)關(guān)K，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電阻R1【答案】C【解析】A．當(dāng)U增大時(shí)，副線圈兩端電壓增大，所以副線圈中的電流增大，輸出功率變大，則輸入功率變大。故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值變小，副線圈中的總電阻變小，總電流變大，由公式P=可知，副線圈的輸出功率變大，變壓器的輸入功率變大，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)開(kāi)關(guān)K由斷開(kāi)到閉合時(shí)，副線圈中的總電阻變小，總電流變大，即電流表的示數(shù)變大。故C正確；D．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，原線圈匝數(shù)變大，副線圈電壓變小，R1中的電流變小，所以消耗的功率變小，故D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】在原線圈輸入電壓不變時(shí)，副線圈的輸入電壓與線圈匝數(shù)比有關(guān)。通過(guò)分析副線圈總電阻的變化情況，判斷副線圈總電流的變化情況，繼而判斷輸出功率及輸入功率的變化情況?？键c(diǎn)四原線圈有串聯(lián)負(fù)載的變壓器電路分析原線圈有串聯(lián)負(fù)載的變壓器電路問(wèn)題時(shí)要注意：變壓器的輸入電壓不等于電源的電壓，而是等于電源電壓減去串聯(lián)負(fù)載的電壓，即U1＝U源－U串。16．（2022·吉林吉林·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)方向的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈abcd的匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2，定值電阻R1與R2的阻值均為R，所用電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為ω時(shí)，電壓表的示數(shù)為U，則（）A．此時(shí)電流表的示數(shù)為UB．從圖示位置（線圈abcd與磁場(chǎng)方向平行）開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈abcd中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=5C．在線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為5D．當(dāng)線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為2ω時(shí)，電壓表的示數(shù)為4U【答案】C【解析】A．流過(guò)副線圈的電流I根據(jù)I1I2=n2B．變壓器中原線圈的電壓為U1，根據(jù)U可知U1=U2電阻故線圈abcd產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為U最大值U故從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=52C．根據(jù)Um=NBSω可知ΦD．根據(jù)U可知，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度加倍，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加倍,故電壓表的示數(shù)為2U，故D錯(cuò)誤。故選C。17．（2022·湖北·模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖甲所示，電路接在電壓的有效值為U=220V的正弦交流電源上，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，R1、R2、R3、R4均為定值電阻，R2=R3A．交流電的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為100VC．電流表A的示數(shù)為38A【答案】BC【解析】A．由圖乙可知，交流的的周期為2×10?2s，則交流電的頻率為C．由圖乙可知，流過(guò)R3的電流的有效值為由歐姆定律可知，流過(guò)R4的電流為則流過(guò)副線圈的電流為I根據(jù)電流與匝數(shù)的關(guān)系可得，流過(guò)原線圈的電流為I1=n2B．由歐姆定律可得，副線圈兩端的電壓為U由電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得，原線圈兩端的電壓為U1=n1D．由公式P=UI可得，變壓器輸出的電功率為P=U2故選BC。18．（2022·江西九江·一模）在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=2：1，原線圈通過(guò)定值電阻R1連接u=202sin100πt(V)的交變電源，定值電阻RA．副線圈電流頻率為25Hz B．原線圈電流的最大值為0.4AC．電壓表示數(shù)為5V D．電阻R1的功率為1.6W【答案】D【解析】A．變壓器不改變交流電的頻率，所以副線圈電流頻率f=ω2πBC．由u=20可知，輸入電壓的有效值為20V，則有20(其中U1、U2為原副線圈上的電壓值，I1、I2為原副線圈上的電流值)，根據(jù)公式U且R聯(lián)立可得U2=8即電壓表示數(shù)為8V，電流表的示數(shù)為0.4A，則原線圈電流的最大值為0.42D．R1的功率為P1=故選D。19．（2022·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè)）(多選)在如圖所示的電路中，三個(gè)定值電阻R1、R2、R3的阻值相同，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2:1。在a定值電阻的阻值均為4U5IB．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a、b端的輸入功率為UIC．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1、RD．開(kāi)關(guān)S閉合后，原線圈電路中電流表示數(shù)為5【答案】BD【解析】A．設(shè)三個(gè)電阻的阻值均為R，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，原線圈電壓為U1=U?IR根據(jù)理想變壓器原副線圈電流之比等于匝數(shù)比的倒數(shù)可知副線圈電流為I2=副線圈電壓為U2=根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓之比等于匝數(shù)比可得U1=2聯(lián)立①②③④解得R=U5I

⑤B．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a、b端的輸入功率為P=UI

⑥故B正確；C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1、R2消耗的功率之比為PD．開(kāi)關(guān)S閉合后，設(shè)電流表示數(shù)為I′，則原線圈電壓為U′1根據(jù)理想變壓器原副線圈電流之比等于匝數(shù)比的倒數(shù)可知副線圈電流為I′2副線圈所接電路總電阻為R′=副線圈電壓為U′2根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓之比等于匝數(shù)比可得U′1聯(lián)立⑤⑧⑨⑩??解得I′=53故選BD。20．（2022·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，【答案】B【解析】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2，則副線圈的電流為2I，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為U則變壓器原線圈的電壓有效值為U設(shè)輸入交流電的電壓有效值為U0，則可得I=保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I不斷變大，根據(jù)歐姆定律可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則R2兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)U變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知RCD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為n，同理可得U則U整理可得I=保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，n不斷變大，則I變小，對(duì)R2可知U不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知R1消耗的功率整理可得P可知n=3時(shí)，R1消耗的功率有最大值，可知R故選B。21．（2021·湖南·高考真題）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器RA．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A【解析】副線圈的總電阻為1解得R則滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑到b端過(guò)程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有R則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有I1=I1先減小后增大，I2先減小后增大，則L1先變暗后變亮，根據(jù)由于I1先減小后增大，則副線圈的電壓U2先增大后減小，通過(guò)L2則滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑到b端過(guò)程中，Rpb逐漸減小，副線圈的電壓U2增大過(guò)程中IL2增大；在副線圈的電壓U2減小過(guò)程中，通過(guò)Rap逐漸增大，則IR則L1先變暗后變亮，L故選A。考點(diǎn)五含有二極管的變壓器電路分析含有二極管的變壓器電路問(wèn)題時(shí)要注意：理想二極管具有單向?qū)щ娦?，正弦式交變電流通過(guò)二極管后會(huì)變成半波直流電流，對(duì)應(yīng)的有效值會(huì)發(fā)生變化。22．（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝22：5，電阻R1＝R2＝25Ω，D為理想二極管，原線圈接u＝2202sin（100πt）V的交流電，則（）A．交流電的頻率為100HzB．通過(guò)R2的電流為1AC．通過(guò)R2的電流為2AD．變壓器的輸入功率為150W【答案】CD【解析】A．由原線圈交流電瞬時(shí)值表達(dá)式可知，交變電流的頻率f=1TBC．由理想變壓器變壓規(guī)律U其中U可知，輸出電壓U2=50V由理想二極管單向?qū)щ娦钥芍蛔冸娏髅總€(gè)周期只有一半時(shí)間有電流通過(guò)R2，由交變電流的熱效應(yīng)可知U22R?T2=U2R?T由歐姆定律可知，通過(guò)R2的電流為2A，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；D．電阻R2的功率P2=UI=50W而電阻R1的電功率P1=U2由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，變壓器的輸入功率為P=P1＋P2=150WD項(xiàng)正確。故選CD。23．（2022·安徽省舒城中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖（甲）所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2=55∶4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2滑動(dòng)變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖（乙）所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電壓表V的讀數(shù)為32VB．燈泡L兩端電壓的有效值為16VC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表A2示數(shù)增大，A1示數(shù)增大D．由圖乙可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為100rad/s【答案】AC【解析】A．由圖乙可知，原線圈輸入電壓有效值為U根據(jù)n1n2=交流電壓表V的示數(shù)為有效值，即為32V，故A正確；設(shè)燈泡L兩端電壓的有效值為U′，燈泡的阻值為r，交變電流的周期為T(mén)根據(jù)交變電流有效值的定義有322r?T2=C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值減小，則由歐姆定律可知，電流表A2示數(shù)增大，因?yàn)槔硐胱儔浩鬏斎牍β逝c輸出功率相等，所以電流表A1示數(shù)也增大，故C正確；D．根據(jù)ω=可知，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為100πrad/s，故D錯(cuò)誤。故選AC。24．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=22∶5，原線圈接u=2202sin100πtV的交流電，電阻R1=R2=25Ω，D1、D2為兩只理想二極管，假設(shè)兩二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大，則副線圈電路中理想交流電流表的讀數(shù)為（）A．1A B．2A C．2A D．22A【答案】B【解析】原線圈電壓有效值為U由于二極管具有單向?qū)щ娦?，在一個(gè)周期內(nèi)相當(dāng)于只有一個(gè)電阻能夠正常工作，由理想變壓器變壓規(guī)律U1U2=n所以電流表讀數(shù)I=故選B。考點(diǎn)六遠(yuǎn)距離輸電1．理清輸電電路圖的三個(gè)回路(如圖)(1)在電源回路中，P發(fā)電機(jī)＝U1I1＝P1.(2)在輸送回路中，I2＝I線＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R線，ΔP＝I22R線．(3)在用戶(hù)回路中，P4＝U4I4＝P用戶(hù)．2．抓住兩組關(guān)聯(lián)式(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著電源回路和輸送回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著輸送回路和用戶(hù)回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.3．明確三個(gè)重要關(guān)聯(lián)式(聯(lián)系兩個(gè)變壓器的紐帶)(1)功率關(guān)聯(lián)式：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔUI線＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線)。(2)電壓關(guān)聯(lián)式：U2＝ΔU＋U3。(3)電流關(guān)聯(lián)式：I2＝I線＝I3。4．降低輸電損耗的兩個(gè)途徑(1)減小輸電線的電阻R.由R＝ρeq\f(l,S)知，可加大導(dǎo)線的橫截面積、采用電阻率小的材料做導(dǎo)線．(2)減小輸電導(dǎo)線中的電流．在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P＝UI，要減小電流，必須提高輸電電壓．25．（2022·四川省瀘縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）遠(yuǎn)距離輸電線路簡(jiǎn)化如圖所示，電廠輸送電功率不變，變壓器均為理想變壓器，圖中標(biāo)示了電壓和電流，其中輸電線總電阻為R，則（）A．I2=UC．提高輸送電壓U2，則輸電線電流I2增大D．電廠輸送電功率為U2I2【答案】D【解析】A．由于輸電線總電阻為R，輸電線上有電壓降，ΔU根據(jù)歐姆定律得I2=B．輸電線上有功率損失為ΔP=ΔC．根據(jù)理想變壓器P1=P2=U2I2知：在功率不變的情況下，增大U2，I2減小，故C錯(cuò)誤；D．理想變壓器不改變電功率，U2I2=U1I1，故電廠輸送電功率為U2I2，故D正確。故選D。26．（2022·河南·洛寧縣第一高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）(多選)為了解決偏遠(yuǎn)山區(qū)的用電問(wèn)題，某發(fā)電廠用如圖所示的方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，其中的變壓器均為理想變壓器。已知發(fā)電廠輸出電壓恒為250V，輸電線的總電阻為8Ω，升壓變壓器原線圈輸入功率為2×10A．升壓變壓器副線圈兩端電壓為4000VB．輸電線上損失的功率為1×10C．降壓變壓器原線圈兩端電壓為3800VD．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為180：11【答案】AD【解析】A．根據(jù)U解得U2B．由于P=2×105W由I解得I則輸電線上損失的功率ΔP=IC．輸電線上損失的電壓U則U3=D．由U3U4=故選AD。27．（2022·寧夏·石嘴山市第三中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）北京奧運(yùn)場(chǎng)館的建設(shè)體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)”的理念。國(guó)家體育館“鳥(niǎo)巢”隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，假設(shè)該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為250V，通過(guò)理想變壓器向遠(yuǎn)處輸電，如圖，輸電線的總電阻為8Ω，升壓變壓器T1原、副線圈匝數(shù)比為A．若用戶(hù)消耗功率減少，則升壓變壓器T1輸出電壓UB．若用戶(hù)消耗功率增加，則用戶(hù)電路兩端電壓U4C．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為1×105D．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為1×105W，用戶(hù)獲得220V【答案】C【解析】A．根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知U雖然用戶(hù)消耗功率減少，但因?yàn)閁1始終不變，所以U2始終不變，故A錯(cuò)誤；B