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考点54 理想变压器和远距离输电
1. 3 年真题考点分布
题型
选择题
高考考点
理想变压器的应用;含变压器的动态分析;远距离输电问题;三种特殊的变
压器
新高考
2023
北京卷7 题、山东卷7 题、浙江卷7 题、海南卷11 题、广东卷6 题、天津卷
6 题、
2022
天津卷8 题、重庆卷3 题、北京卷4 题、河北卷3 题、湖北卷9 题、湖南卷6
题、山东卷4 题、
2021
湖北卷6 题、湖南卷6 题、广东卷7 题、海南卷9 题、山东卷9 题、重庆卷6
题、福建卷3 题、河北卷8 题、
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近3 年新高考卷对于本节内容考查共计21 次,主要考查:
(1)理想变压器的理解和应用;
(2)变压器电路的动态分析;
(3)三种特殊的变压器;
【备考策略】理解并掌握理想变压器的工作原理;理解并掌握分析含变压器的动态电路的分析方法;掌握
三种特殊的变压器,明白互感器就是我们的电流表和电压表。
【命题预测】本节内容在高考题中难度中偏下,近几年多省每年均出现变压器相关的题型,主要考察理想
变压器的理解和工作原理,变压器的动态分析以及自耦变压器。2024 年新高考的省份继续出
现的概率偏大,新高考省份的考生需要引起重视,全国甲卷和乙卷出现的概率不大,甲卷和
乙卷身份的考生本节内容不要花太多时间。
1
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考法
1
理想变压器基本关系的应用
1.构造
如图1 所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的 组成的.
(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫 线圈.
(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫 线圈.
2.原理
电流磁效应、
3.基本关系式
(1)功率关系:P 入=P 出.
(2)电压关系:
(3)电流关系:只有一个副线圈时,=。有多个副线圈时,n1I1=
4. 制约关系
2
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(1)电压:副线圈电压U,由原线圈电压U,和匝数比决定
(2)功率:原线圈的输入功率P 由副线圈的输出功率 P 决定
(3)电流:原线圈的电流I 由副线圈电流 I 和数比决定
角度
1 :
原线圈含用电器
【典例1】(2023·河北唐山·迁西县第一中学校考二模)如图甲所示的电路中,L1为标有“4V,2W”字样的
小灯泡,L2、L3为两只标有“8V,6W”字样的相同灯泡,变压器为理想变压器。已知三只灯泡均正常发光,
则a、b 端输入电压的最大值为( )
A.24V
B.
C.28V
D.
角度
2 :副线圈含二极管
【典例2】(多选)(2023·云南曲靖·校考模拟预测)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是
,原线
圈接入电压为
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
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。当
时,则( )
A.电流表的读数
约为
B.电流表的读数
约为
C.电压表的读数约为
D.电压表的读数约为
角度
3 :多副线圈变压器
【典例3】(多选)(2023·河南开封·统考一模)如图为一理想变压器,其中所接的4 盏灯泡规格均为“
,
”。当接入电压
的电源时,4 盏灯均正常发光。下列说法正确的是( )
3
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A.原、副线圈的匝数比
B.电流在
时间内改变50 次方向
C.
D.变压器的输出功率为
(1)变压器不能改变很定的直流电压;
(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率;
(3)理想变压器本身不消耗电能;
(4)当原线圈中串联电阻(或灯泡时),U1 是加在原线圈两端的电压,并是不电源电压;
【变式1】(2023·重庆·模拟预测)变压器是输配电的基础设备,广泛应用于工业、农业、交通、城市社区
等。我国在网运行的变压器约1700 万台,总容量约110 亿千伏安。如图甲所示的电路中,理想变压器原、
副线圈的匝数比为2:1,原线圈左侧输入如图乙所示的正弦式交流电,
是完全相同的灯泡。灯泡电
阻值恒定,若灯泡
能正常发光,则下列说法正确的是( )
A.灯泡
能正常发光
B.灯泡
的额定电压为40V
C.灯泡
的实际功率之比为2:1
D.通过灯泡
的电流方向一秒改变50 次
【变式2】(多选)(2023·湖南长沙·雅礼中学校考二模)如图甲所示,在变压器输入端加上如图乙所示的
交变电压
,在副线圈的输出端串接上一只理想整流二极管D 和滑动变阻器R,则( )
关于理想变压器的四点说明
4
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A.当滑片P 上移时,原线圈中的电流
变大
B.当滑片P 上移时,原线圈的输入功率变小
C.当拿掉二极管后,副线圈中的交流电周期与原来相同
D.保持滑片P 不动、R 上电流有效值是无二极管时的
【变式3】(多选)(2023·贵州黔东南·校考模拟预测)如图,
与
连接在理想变压器副线圈的两端,
且阻值相等。变压器原线圈两端接入恒定的正弦式交变电压,原、副线圈匝数比
,下列
说法正确的是( )
A.原线圈
与副线圈
中的电流有效值满足
B.两个副线圈中电流有效值之比
C.若电阻
功率为P,则该交流电源输出功率为5P
D.若仅减小
的阻值,可使原线圈中电流
减小
考法
2 变压器的动态分析
1.匝数比不变的情况
(1)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.
(2)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.
(3)I2变化引起P2变化,P1=P2,故P1发生变化.
2.负载电阻不变的情况
(1)U1不变,发生变化,故U2变化.
(2)R 不变,U2变化,故I2发生变化.
(3)根据P2=,P2发生变化,再根据P1=P2,故P1变化,P1=U1I1,U1不变,故I1发生变化.
角度
1 :
匝数比不变时的动态分析
【典例4】(2023·北京海淀·校考模拟预测)如图所示,理想变压器输入电压保持不变。将滑动变阻器的滑
动触头向下移动,下列判断正确的是( )
5
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A.电表V1、V2的示数都不变
B.电表V1、V2的示数都增大
C.原线圈输入功率减小
D.电阻R0消耗的电功率增大
角度
2 :匝数比变化时的动态分析
【典例5】(2023·浙江杭州·校联考二模)如图所示,一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P 的位置改
变接入电路的匝数,b 为原线圈的中点。当P 接a 时,原、副线圈的匝数比为10:1,线圈L 上的直流电阻
不计。原线圈接
的交流电,则( )
A.当P 接b 时,变阻器R 两端的电压为
B.当P 接a 时,通过原、副线圈截面的磁通量之比为10:1
C.若将P 由a 向b 滑动时,则变压器的输入功率增大
D.若增大电源的频率,则灯泡B 将变亮
(1)要明确变压器的各基本物理量之间的制约关系
(2)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.
【变式1】(多选)(2023·福建泉州·泉州五中校考一模)如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为
2:1,原线圈接定值电阻
、理想电流表A 和理想电压表
,输入电压
;副
线圈接定值电阻
,最大电阻为10Ω 的滑动变阻器
和理想电压表
。则下列说法正确的是
( )
分析变压器的动态变化问题的注意事项
6
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A.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时,通过
的电流的频率变大
B.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时,电流表的读数变化范围为
A
C.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时,电压表
的读数变化范围为52~60V
D.当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时,电压表
的读数变化范围为0~20V
【变式2】(多选)(2023·重庆巴南·重庆市实验中学校联考一模)如图所示,理想变压器的原、副线圈分
别接理想电流表A、理想电压表V,原线圈接输出电压恒定的交流电源,副线圈上通过输电线接有一个灯
泡L,一个电吹风M(内阻与灯泡L 相同),输电线的等效电阻为R,副线圈匝数可以通过调节滑片P 改变。
S 断开时,灯泡L 正常发光。滑片P 位置不动,当S 闭合时,以下说法中正确的是( )
A.电压表读数增大
B.电流表读数增大
C.为使灯泡L 正常发光,滑片P 应向上滑动
D.灯泡L 与电吹风M 消耗的电功率一定相同
考法
3
远距离输电问题
1.减少输电电能损失的两种方法
(1)理论依据:P 损=I2R.
(2)减小输电线的电阻:根据电阻定律R=ρ,要减小输电线的电阻R,在保证输电距离情况下,可采用
减小材料的电阻率、增大导线的横截面积等方法.
(3)减小输电导线中的电流:在输电功率一定的情况下,根据P=UI,要减小电流,必须提高电压.
2.远距离高压输电的几个基本关系
(1)功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P 损+P3.
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(2)电压、电流关系:==,==,U2=ΔU+U3,I2=I3=I 线.
(3)输电电流:I 线===.
(4)输电线上损耗的电功率:P 损=I 线ΔU=IR 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.
角度
1 :
远距离输电的定性分析
【典例6】(2023·天津·统考高考真题)下图为输电线为用户输电的情景,电路中升压变压器
和降压变压
器
都认为是理想变压器,中间输电电路电阻为R,下列说法正确的有( )
A.
输出电压与
输入电压相等
B.
输出功率大于
输入功率
C.若用户接入的用电器增多,则R 功率降低
D.若用户接入的用电器增多,则
输出功率降低
角度
2 :远距离输电的定量分析
【典例7】(2023·山东·统考高考真题)某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1= 250V,输
出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4= 50:1,输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计,用户
端电压U4= 220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368A
B.输电线上损失的功率为4.8kW
C.输送给储能站的功率为408kW
D.升压变压器的匝数比n1:n2= 1:44
(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;
求远距离输电问题的必备技巧
8
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(3)计算电路功率问题时常用的关系式:,注意输电线上的功率损失和电压损失;
(4)电网送点遵循“用多少送多少”的原则,说明线圈电流有副线圈的电流决定;
(5)常见的三个突破口:①输入端;②用户端;③中间端(一般是损耗的功率或电压)
【变式1】(2023·宁夏银川·银川一中校考二模)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用
户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想
交流电表)。设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用
表示,变阻器R 相当于用户用电器的总电
阻。当用电器增加时,相当于R 变小,则当用电进入高峰时,下列说法正确的是( )
A.电压表
、
的读数均不变,电流
的读数增大,电流表
的读数增大
B.电压表
、
的读数均减小,电流
的读数增大,电流表
的读数减小
C.电压表
、
的读数之差与电流表
的读数的比值不变
D.线路损耗功率不变
【变式2】(2023·江西赣州·校联考模拟预测)如图所示为某小型发电站远距离输电示意图,其中升压变压
器输入电压
保持不变,降压变压器原副线圈的匝数比为
,输电线路总电阻
。为了安全测
量输电线路中的电压和电流,现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器,甲、乙两个变压器中
原副线圈匝数比一个是
,另一个为
,其中电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,以上变压
器均为理想变压器。下列判断正确的是( )
A.图中a 为电压表,b 为电流表
B.用户端的电压
为220V
C.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%
D.若用户端接入的用电设备变多,电流表示数变小
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考法
4
三种特殊的变压器
角度
1 :自耦变压器
自耦变压器(如家用调压变压器),铁芯上只有一个线圈,可升压,也可降压.如图甲、乙所示.
【典例8】(2023·浙江·校联考模拟预测)如图为可调压式自耦变压器,在电压
保持不变的情况下,滑
片P 顺时针转过适当角度,滑片
向上移动适当距离,则( )
A.
将增大
B.
将不变
C.定值电阻
的热功率减小
D.流经定值电阻
的电流不变
【变式】(2023·浙江金华·统考三模)如图甲所示,虚线(磁场边界)左侧有一竖直向下的匀强磁场(磁
感应强度为B),一正方形线框(边长为L,匝数为N,不计线框内阻)从图示位置绕水平上边O 为轴顺
时针匀速转动,以角速度为
进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD 端,定值电阻
阻值为R,
电阻为
,忽略灯丝电阻随温度的变化,
为理想交流电流表,K 为理想二极管,P 为理
想自耦变压器上的滑动触头,
为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是( )
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A.线框转动切割产生的电动势最大值为
B.电流表
的读数为
C.
不动,
向下滑动时,
减小
D.
顺时针转动一个小角度,同时
向下滑动时,小灯泡
的亮度可以不变
角度
2 :
互感器
互感器,分为电压互感器和电流互感器,比较如下:
类型
项目
电压互感器
电流互感器
原线圈的连接
并联在高压电路中,匝数多而细
串联在待测高压电路中,匝数少而
粗
副线圈的连接
连接电压表,匝数少而粗
连接电流表,匝数多而细
互感器的作用
将高电压变为低电压
将大电流变成小电流
测量工具
用电压表测低电压
用电流表测小电流
结合匝数比可
计算出的结果
高压电路的电压
大电流电路的电流
原理图
【典例9】(2020·浙江·高考真题)如图所示,甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲
图中变压器原副线圈的匝数比为
,电压表读数为U,乙图中变压器原副线圈的匝数比为
,电流表读数
为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
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【变式】(2023·山东泰安·统考模拟预测)如图所示为某小型发电站高压输电示意图,变压器均为理想变
压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器,两互感器原、副线圈的匝数比分别为200:1 和1:20,
电压表的示数为220V,电流表的示数为4A,输电线路总电阻r=20Ω,则下列说法正确的是( )
A.甲是电流互感器,乙是电压互感器
B.线路上损耗的功率为320W
C.用户得到的电功率为3392kW
D.用电设备增多,降压变压器输出电压U4变大
【基础过关】
1.(2023·广东清远·校考模拟预测)互感器又称为仪用变压器,是电流互感器和电压互感器的统称,用于
测量或保护系统。如图,P1、P2是测量交流高压输电参数的互感器(均视为理想变压器),则P1、P2分别
为( )
A.电压互感器,电流互感器
B.电流互感器,电压互感器
C.电流互感器,电流互感器
D.电压互感器,电压互感器
2.(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比
,
电阻
。当A、B 两接线柱接正弦交变电源时,流过
的电流为
,则正弦交变电源
端的输出
功率为( )
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A.
B.
C.
D.
3.(2023·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)匝数N=10、电阻r=5Ω的线圈在匀强磁场中匀速转动,
穿过线圈的磁通量变化图像如图(a)所示。线圈通过电刷与变压器相连接如图(b)所示,R1为电阻箱,
R2为定值电阻,变压器为理想变压器,导线电阻不计,电压表、电流表均为理想电表,取π2=10。则下列
说法正确的是( )
A.线圈转动产生的电动势的有效值为25V
B.当t=0.04s 时,电流表示数为零
C.当增大R1阻值时,R2的功率变大
D.当增大R1阻值时,电压表示数变小,副线圈两端电压变大
4.(2023·福建宁德·福建省福安市第一中学校考一模)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为
1 3∶,正弦交流电源的电压有效值恒为U = 12V,电阻R1 =1Ω,R2 =2Ω。若滑动变阻器接入电路的电阻为
7Ω,则( )
A.若向上移动P,电压表读数将变大
B.R1与R2消耗的电功率相等
C.通过R1的电流为6A
D.若向下移动P,电源输出功率将不变
5.(2023·全国·二模)近些年我国手机闪充功能发展迅速,已经处于国际领先水平。图甲是某国产超级快
速无线充电器CP62R,可提供最大
的无线充电功率。其工作原理近似为一个理想变压器如图乙所示,
当送电线圈接上
、
的正弦交变电流时,受电线圈中会产生交变电流。送电线圈的匝数为
,受
电线圈的匝数为
,且
。当该装置给手机快速充电时,下列判断正确的是( )
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A.送电线圈和受电线圈通过互感实现能量传递
B.流过送电线圈的电流大于受电线圈的电流
C.受电线圈的输出电压大于送电线圈的输入电压
D.每秒钟通过受电线圈的电流方向改变50 次
6.(多选)(2023·安徽芜湖·芜湖一中校考模拟预测)北京冬奥会期间,3 大赛区26 个场馆将全部使用绿
电,这意味着奥运历史上将首次实现全部场馆100%绿色电能供应,其中延庆赛区全部用电是通过张北柔直
工程将张北坝上的太阳能和风能进行转化而来的。如图所示为张北坝上风力发电后电能输送的简易模型,
假设风力发电输送的功率恒定不变,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,且图中已经标出了各部分
的电流和电压,输电线的总电阻为R,则下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.输电线上损失的功率为
D.输电线上损失的功率为
7.(多选)(2023·山东淄博·山东省淄博第一中学校联考二模)高考期间,为保障考场用电,供电部门为
学校配备应急供电系统,输电电路如图所示,发电机的矩形线框ABCD 处于磁感应强度大小为
的水平匀强磁场中,线框面积
,匝数
匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴
匀速转
动,其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连,图中电压表示数为
,降压变压器原、副线圈的
匝数之比为
,降压变压器的副线圈接入到考场供电,两变压器间的输电线等效电阻
,变压器均
为理想变压器。学校有
个考场用电,用电设备额定工作电压均为
,每个考场的正常用电功率
。当
个考场正常用电,下列说法正确的是( )
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A.线框绕轴
的转速为
B.输电线上损失的电压为400V
C.升压变压器原、副线圈匝数之比为
D.发电机的输出功率为
8.(多选)(2023·海南海口·统考模拟预测)一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示,升压变
压器T1与降压变压器T2都可视为是理想变压器。已知发电机输出电压U1=250V,两个变压器的匝数比
,
,输电线电阻为R=20Ω,发电机输出功率为P=1000kW,下列说法正确的是
( )
A.用户得到的电压为220V
B.输电线上损失的电压为200V
C.输电线上损失的功率为16kW
D.深夜用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变小
9.(多选)(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考三模)如图所示,理想变压器有两个副线圈,原线圈与
灯泡L1串联后,接到输出电压恒定的正弦交流电源两端。滑动触头P 在R 的中间处时,L1、L2、L3、L4恰好
正常发光(忽略灯泡电阻的变化)。现将滑动触头P 向下移动,原、副线圆的匝数均不变,则下列说法中
正确的是( )
A.灯L1变暗
B.灯L2变暗
C.灯L3变亮
D.灯L4变亮
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10.(多选)(2023·河南郑州·郑州外国语学校校考模拟预测)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝
数为
,L1、L2为两相同灯泡,R、L、D 和C 分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,
其中
。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电压时,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L1一定比L2暗
B.二极管两端的瞬时电压有可能大于副线圈两端的电压的最大值
C.副线圈两端的电压有效值为
D.电容器C 所带电荷量为
【能力提升】
1.(2023·安徽·模拟预测)如图为远距离输电的原理图,升压变压器
、降压变压器
均为理想变压器,
的原、副线圈匝数比分别为
,输电线的总电阻为
。已知发电机输出电压为
、用户两端的电
压为
,则升压变压器
的输送功率为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2023·湖南长沙·湖南师大附中校考二模)如图所示,一理想自耦变压器线圈AB 绕在一个圆环形闭合
铁芯上,左端输入正弦交流电压
,
、
为相同的灯泡,其电阻均为
且
恒定不变,定值电阻的阻值
为灯泡阻值的
。当滑片P 处于如图所示位置时,AB 端与PB 端匝数比为
,
、
闭合时,两灯泡均正常发光。下列说法正确的是( )
A.灯泡正常发光的电流为
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B.灯泡正常发光的电功率为
C.
、
均闭合时,将P 沿顺时针方向转动,
一定变暗
D.断开
,闭合
,将P 沿逆时针方向转动(灯泡一直没有损坏),定值电阻消耗的电功率一定变大
3.(2023·全国·模拟预测)如图所示,一个理想自耦变压器原线圈上加有电动势为
,内阻为的交流电
源,副线圈连有电阻
,且
,当移动滑片使负载电阻
上获得最大功率时,以下选项正确的是
( )
A.原线圈中的电流
B.电阻
上获得最大功率
C.变压器原、副线圈的匝数比为
D.原线圈两端的电压为
4.(2023·陕西·校联考模拟预测)如图所示,N 匝矩形线圈以转速n 绕轴
匀速转动,轴与线圈平面共
面且与磁场方向垂直,磁场的磁感应强度为B,线圈面积为S,线圈电阻为r,线圈两个末端分别通过电刷
与理想自耦变压器相连,
为变压器上的滑动触头,
为滑动变阻器上的滑片,电压表和电流表均为理想
电表,则下列说法正确的是( )
A.从图示位置开始计时,线圈中的感应电压瞬时值表达式为
B.若保持
不动,
从M 位置逆时针转到N 位置,则电压表
示数增大
C.只增大线圈的转速,定值电阻
消耗的电功率减小
D.若
不动,
向左滑动,则电流表示数增大,
减小
5.(2023·河北唐山·开滦第一中学校考模拟预测)如图,一理想变压器的原线圈匝数固定,副线圈接入电
路的匝数可以通过滑动触头Q 调节。在原线圈一侧接有一只交流电流表,副线圈一侧由定值电阻R0和滑动
变阻器R 构成如图所示的电路。若在原线圈上加一电压为U 的交流电,则下列说法正确的是( )
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A.保持Q 位置不动,将P 向下滑动时,电流表的读数变大
B.保持Q 位置不动,将P 向下滑动时,电流表的读数不变
C.保持P 位置不动,将Q 向下滑动时,电流表的读数变大
D.保持P 位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数不变
6.(2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考三模)如图所示,理想变压器原线圈与定值电阻
串联后接
在电压
的交流电源上,副线圈接理想交流电压表、理想交流电流表和滑动变阻器
,原、副线圈
匝数比为
。已知
,
的最大阻值为
。现将滑动变阻器
的滑片
由最上端开始向下滑动,
下列说法正确的是( )
A.当
时,电压表示数为
B.当
时,
消耗的功率最大
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电源的输出功率变小
7.(多选)(2023·陕西宝鸡·统考二模)如图所示,为某小型发电站的输电示意图.发电站的输出功率为
,经升压变压器升压后,输出电压为
,发电站到用户的输电线总电阻为
,经过
降压变压器给一居民小区供电.已知变压器均为理想变压器,下列说法正确的是( )
A.输电线路中的电流为
B.用户获得的功率为
C.若发电站的输出电压减半,线路损耗的电功率变为原来的4 倍
D.若用户所需电压为
,则降压变压器原、副线圈匝数比为
8.(多选)(2023·陕西·统考一模)如图所示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
和
,降压变压器原、副线圈两端的电压分别为
和
。在输电线路的起始端接入两
个互感器,两个互感器原、副线圈的匝数比分别为
和
,各互感器和电表均为理想的,则下列说法
正确的是( )
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A.左侧互感器起到降压作用,右侧互感器起到降流作用
B.若电压表的示数为
,电流表的示数为
,则线路输送电功率为
C.若保持发电机输出电压
一定,仅将滑片
下移,则输电线损耗功率增大
D.若发电机输出电压
一定,若用户数增加,为维持用户电压
一定,可将滑片
下移
9.(多选)(2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测)如图所示电路中,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,
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到另
一位置,观察到电流表
的示数增大了0.2A,电流表
的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是
( )
A.变压器原副线圈匝数比为
B.电压表
、
示数均增大
C.变阻器滑片是沿
的方向滑动
D.滑片移动过程中滑动变阻器消耗的功率有可能是先增大后减小
10.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考三模)如图所示为远距离输电的示意图,变压器均为理想变压器,
升压变压器
的原副线圈匝数比为
,降压变压器
的原副线圈匝数比为
。升压变压器原线圈两端接入
电压
的交流电源,用户的总电阻为
(可视为纯电阻),输电线的总电阻为
,不考虑其
他因素的影响,下列说法正确的是( )
A.输电线上损失的电压为
B.用户获得的电压为
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C.输电线上损失的电功率为
D.用户消耗的电功率为
【真题感知】
1.(2022·北京·高考真题)某理想变压器的原线圈接在
的正弦交流电源上,副线圈输出电压为
,输出电流为
。该变压器( )
A.原、副线圈的匝数之比为100 1∶
B.输入电流为
C.输入电流的最大值为
D.原、副线圈交流电的频率之比为1 100
∶
2.(2023·北京·统考高考真题)自制一个原、副线圈匝数分别为600 匝和190 匝的变压器,原线圈接12V
的正弦交流电源,副线圈接额定电压为3.8V 的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能
使小灯泡正常发光的是( )
A.仅增加原线圈匝数
B.仅增加副线圈匝数
C.将原、副线圈匝数都增为原来的两倍
D.将两个3.8V 小灯泡并联起来接入副线圈
3.(多选)(2022·天津·高考真题)如图所示,两理想变压器间接有电阻R,电表均为理想交流电表,a、
b 接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S 后( )
A.R 的发热功率不变
B.电压表的示数不变
C.电流表
的示数变大
D.电流表
的示数变小
4.(多选)(2023·海南·统考高考真题)下图是工厂利用
的交流电给
照明灯供电
的电路,变压器原线圈匝数为1100 匝,下列说法正确的是( )
A.电源电压有效值为
B.交变电流的周期为
C.副线圈匝数为180 匝
D.副线圈匝数为240 匝
5.(多选)(2022·福建·高考真题)某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为
,
定值电阻
,小灯泡
、
的规格均为“
”,理想变压器
、
原副线圈的匝数比
分别为1 3∶和3 1∶.分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ,两电路都稳定工作时,( )
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A.
与
一样亮
B.
比
更亮
C.上消耗的功率比的大
D.上消耗的功率比的小
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