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考点62 变压器 远距离输电
强基固本对点练
知识点1 理想变压器的原理及应用
1．(多选)如图，L1和L2是输电线，甲、乙是两个互感器(可视为理想变压器)，其中的
线圈匝数关系为：n1∶n2＝200∶1，n3∶n4＝1∶100，电流表和电压表均为理想交流电表．
下列说法正确的是( )
A．甲是电流互感器，乙是电压互感器
B．甲是电压互感器，乙是电流互感器
C．若V 表示数为30 V，则输电线两端的电压最大值为6 000 V
D．若A 表示数为5 A，则通过输电线的电流有效值为500 A
2．[2023·北京卷]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
12 V 的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8 V 的小灯泡．实际测得小灯泡两端电压为
2.5 V．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3.8 V 小灯泡并联起来接入副线圈
3．自耦变压器在高铁技术中被广泛应用．如图所示，一理想自耦变压器接在u＝Umsin
100πt 的正弦交流电压上，P 为滑动触头，初始位置位于线圈CD 的中点G, A1和A2为理想
交流电表，R 为定值电阻，下列说法正确的是( )
A．将P 向下滑动，A1的示数将变小
B．将P 向上滑动，A2的示数将增大
C．将P 下滑到GD 的中点，电阻R 的功率将变为原来的4 倍
D．将P 上滑到CG 的中点，电阻R 的功率将变为原来的倍
4．(多选)近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原
理图如图所示．发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100 匝，接收线圈的匝数为50 匝．
若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其他损耗，下列说法正
确的是( )
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A．接收线圈的输出电压约为8 V
B．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1
C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同
D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同
知识点2 理想变压器的动态分析
5．如图(a)所示，线圈的匝数比为3∶1，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3∶1
B．变压器副线圈输出的交变电压的频率为150 Hz
C．若热敏电阻RT的温度升高，R1消耗的功率变大
D．若热敏电阻RT的温度升高，电压表和电流表示数均变大
6．如图所示，N 匝矩形线圈以转速n 绕轴OO′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，P1为变压器上的滑动触头，P2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e＝2πBSn sin 2πnt
B．若保持P2不动，P1从M 位置逆时针转到N 位置，则电压表V1示数增大
C．只增大线圈的转速，定值电阻R0消耗的电功率减小
D．若P1不动，P2向左滑动，则电流表示数增大，减小
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7．(多选)如图所示，理想变压器原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，定值电阻
R1＝3 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器最大阻值R＝6 Ω，三只电表均为理想交流电表．滑动变
阻器滑片从中间向上滑动到端点的过程中，电流表A2、电压表的读数变化量分别为ΔI2、
ΔU，则下列判断正确的是( )
A．电流表A1的示数减小
B．电压表的示数不变
C．＝13 Ω
D．R 和R2消耗的总功率先增大后减小
8．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( )
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
知识点3 远距离输电
9．[2024·广西河池市一模]远距离输电时，为了降低输电线路中的损耗，通常要提高输
电电压．如果保持输送的电功率不变，将输电电压变为原来的两倍，不考虑其他因素的影
响，下列说法正确的是( )
A．输电线上的电流变为原来的2 倍
B．输电线上的电流变为原来的
C．输电线上的电压损耗变为原来的
D．输电线上的功率损耗变为原来的
10．[2023·天津卷](多选)如图是输电线为用户输电的示意图，电路中升压变压器T1和
降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电线上的总电阻为R，下列说法正确的是(
)
A．T1的输出电压与T2的输入电压相等
B．T1的输出功率大于T2的输入功率
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C．若用户接入的用电器增多，则R 消耗的电功率减小
D．若用户接入的用电器减少，则T2的输出功率减小
11．一个小型水力发电站发电机的输出交流电压为500 V，输出电功率为50 kW，用总
电阻为3.0 Ω 的输电线向远处居民区供电．
(1)若直接采用500 V 电压输电，求这时居民获得的电功率；
(2)若采用高压输电，先用升压变压器将电压升至5 000 V，到达用户端再用降压变压
器将电压变为220 V 供居民使用，不考虑变压器的能量损失，求居民获得的电功率以及降
压变压器原、副线圈的匝数比．
培优提能模拟练
12.[2024·吉林省通化市最后一模]如图所示的是家庭漏电触电保护器的原理简图，A、B
线圈双线并行，用火线和零线绕制．电器正常工作时，A、B 线圈中电流等大反向，铁芯中
磁感应强度为零，保护器两端电压为零．当发生漏电或触电事故时，相当于负载电阻接地
B 线圈(零线)中的电流小于A 线圈中的电流或为零，此时通过铁芯的磁感应强度不为零，C
线圈产生感应电动势，使保护器启动保护模式—断开火线开关S.已知人体安全电流I0≤10
mA，保护器启动电流为25 mA，变压器可看作理想变压器，则( )
A.C 线圈的匝数应多于A 线圈的匝数
B．保护器启动必须设置在A、B 线圈电流差值远大于10 mA 时
C．A、C 线圈的匝数比应该大于或等于5∶2
D．当发生漏电或触电事故时，负载电阻两端的电压是保护器两端电压的2.5 倍
13．[2024·河南省漯河市质量检测]如图所示，为探究理想变压器的电压和电流关系，
将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接灯泡、滑动变阻器，电路中
分别接入理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，不计导线电阻，当滑动变阻器
的滑动端向上滑动时，下列说法正确的是( )
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A.V1示数变大、V2示数变大
B．A1示数不变、A2示数变小
C．变压器输出功率变大，但灯泡变暗
D．变压器输出功率变小，但A1与A2示数的比值不变
14．[2024·河北省秦皇岛市二模]如图所示电路，交流电源能够输出稳定电压，理想变
压器的原、副线圈匝数比为2∶1，滑动变阻器R1、R2的最大阻值均为R.开始时两滑动变阻
器均处于最大阻值处，在移动滑片的过程中，下列说法正确的是( )
A.只将R2滑片由上向下移动，R2的功率先增大后减小
B．只将R2滑片由上向下移动，R2的功率一直减小
C．只将R1滑片由左向右移动，R1的功率先增大后减小
D．只将R1滑片由左向右移动，R1的功率一直增大
15．[2024·湖北省名校联盟联合测评]某单相变压器(可视为理想变压器)铭牌上标明：
额定容量为10 kV·A，电压比为.原线圈接高压电网，现在副线圈上接入若干规格为“40 W
220 V”白炽灯，副线圈电路中定值电阻的阻值为R＝0.75 Ω.下列说法正确的是( )
A.该变压器原副线圈的匝数比为5∶66
B．变压器在额定状态下运行时，为使白炽灯正常工作，副线圈上应接入250 盏白炽
灯
C．减少接入副线圈的白炽灯盏数，白炽灯两端的电压会降低
D．由于电网电压波动，输入电压降低，为使白炽灯正常工作，应减小定值电阻的阻
值
16．[2024·浙江省台州市质量评估]如图所示，一理想变压器可通过移动触头P 的位置
改变原线圈接入电路的匝数，b 为原线圈的中点，当P 接端点a 时，原、副线圈匝数之比
为10∶1，原线圈接u＝110cos ωt V 的交流电源，则下列说法正确的是( )
A．增大电源的频率，灯泡L 变暗
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B．当P 接a 时，通过原、副线圈的磁通量之比为10∶1
C.当P 接b 时，滑动变阻器R 两端的电压为22 V
D．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器的输入功率变小
17．[2024·内蒙古鄂尔多斯西部四校联考]如图所示，某小型水电站发电机的输出功率
P＝200 kW，发电机的电压U1＝500 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R 线＝4
Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V．已知输电线上损失的功率为发电机输出
功率的5%，假设两个变压器均是理想变压器．下列说法错误的是( )
A.发电机输出的电流I1＝400 A
B．输电线上的电流I 线＝50 A
C．升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶8
D．用户得到的电流I4＝466 A
18．[2024·江西省智学联盟体联考](多选)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U1保持不变，降压变压器原副线圈的匝数比为200∶1，输电线路
总电阻r＝20 Ω.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200∶1，另一个为
1∶20，其中电压表的示数为220 V，电流表的示数为5 A，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U4为220 V
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
19．[2024·江苏省扬州中学期中考试]如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，
已知发电机线圈abcd 匝N＝100 匝，面S＝0.03 m2，线圈匀速转动的角速度ω＝100π
rad/s，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，输电导线的总电阻为R＝10 Ω，降压变压器原、副
线圈的匝数比n3∶n4＝10∶1，若用户区标有“220 V，8.8 kW”的电动机恰能正常工作．
发电机线圈电阻r 不可忽略．求：
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(1)输电线路上损耗的电功率ΔP；
(2)升压变压器副线圈两端电压U2；
(3)若升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶8，交流发电机线圈电阻r 上消耗的热
功率P.
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