新步步高高考物理（江苏专用）大一轮复习文档（讲义+题库）：第10章第2讲变压器电能的输送2Word版含答案.docVIP

考点一　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两个线圈组成的． 图1 (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．原理 电流磁效应、电磁感应． 3．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：只有一个副线圈时＝. 由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn. 4．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器． (2)互感器 [思维深化] 1．理想变压器物理量的制约关系： (1)电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定． (2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定． (3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定． 2．判断下列说法是否正确： (1)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．(　×　) (2)理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率．(　√　) (3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈的输入电流随之增大．(　√　) 1．[变压器的有关规律](2015·课标Ⅰ·16)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，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2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(　　) 图2 A．U＝66 V，k＝ B．U＝22 V，k＝ C．U＝66 V，k＝ D．U＝22 V，k＝ 答案　A 解析　原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压U，可知副线圈电压为U，原线圈电压为3U，副线圈电流I2＝，根据＝得原线圈电流I1＝，那么原线圈输入电压220 V＝3U＋·R，整理可得U＝66 V；原、副线圈电阻消耗的功率可根据P＝I2R求得，电阻相等，I1∶I2＝1∶3，可得功率之比为P1∶P2＝1∶9，即k＝.根据以上分析可知选项A正确． 2．[交变电流和理想变压器的综合应用](2013·四川·2)用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图3所示，则(　　) 图3 A．变压器输入功率约为3.9 W B．输出电压的最大值是110 V C．变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin (100πt＋) A 答案　A 解析　由题意知：U1＝220 V，U2＝110 V，所以＝＝2∶1，U2m＝110 V，选项B、C均错误．由图象可知：I2m＝0.05 A，T＝0.02 s，则负载电流的函数表达式为i＝0.05sin (100πt) A，选项D错误．变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝×110 W≈3.9 W，选项A正确． 3．[变压器的有关规律](2013·广东·16)如图4，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻RL＝6 Ω，AB端电压u1＝12sin 100πt (V)．下列说法正确的是(　　) 图4 A.电流频率为100 Hz B.的读数为24 V C.的读数为0.5 A D.变压器输入功率为6 W 答案　D 解析　由ω＝2πf＝100π rad/s得：f＝50 Hz，A错．有效值U1＝12 V，又因为＝得：U2＝6 V，I2＝＝1 A，选项B、C错．由能量守恒得P1＝P2＝U2I2＝6 W，D选项对． 4．[变压器的基本关系与交流电有效值]自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图5所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为(　　) 图5 A．380 V和5.3 A B．380 V和9.1 A C．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 A 答案　B 解析　由题图并根据理想变压器电压比关系＝，代入数据解得副线圈两端的电压有效值U2＝380 V，因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即P入＝P出＝U1I1，解得I1＝ A≈9.1 A，选项B正确，选项A、C、D错误． 5．[交变电流与变压器的综合应用]如图6所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝ T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5 m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO