2024年物理高考大一轮复习第11章交变电流传感器第32讲变压器的原理电能的输送练习含解析.docVIP

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第32讲变压器的原理电能的输送

[解密考纲]理解变压器的原理，驾驭志向变压器原、副线圈的功率关系、电压关系以及电流关系，并会进行相关计算；能利用功率、电压、电流关系对变压器进行动态分析；会计算远距离输电问题中线路损失的功率和电压．

1．(2024·厦门高三一模)(多选)如图所示，电路中变压器为志向变压器，其原线圈接在u＝20eq\r(2)sin50πt(V)的沟通电源上，副线圈与阻值为R1＝2Ω的电阻接成闭合电路，电流表为志向电流表．另有一阻值R2＝32Ω的电阻与变压器原线圈并联，电阻R1与R2消耗的电功率恰好相等．则()

A．电阻R1消耗的电功率为12.5W

B．通过电阻R1的交变电流的周期为0.02s

C．电流表的示数为10A

D．变压器原、副线圈匝数比为4∶1

AD解析输入电压u＝20eq\r(2)sin50πt(V)，可知R2两端电压的有效值为20V，消耗的功率为P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R2)＝12.5W，电阻R1与R2消耗的电功率恰好相等也是12.5W，选项A正确；依据50π＝eq\f(2π,T)可求通过R1沟通电的周期为0.04s，选项B错误；P1＝I2R1＝12.5W，代入可求电流表示数为2.5A，选项C错误；R1的电压为U1＝IR1＝5V，变压器原、副线圈匝数比等于电压之比为20∶5＝4∶1，选项D正确．

2．(2024·北京丰台区高三期末)如图所示，志向变压器的原线圈接在u＝220eq\r(2)sinπt(V)的沟通电源上，副线圈接在负载电阻R＝5.5Ω上，原副线圈匝数之比为20∶1，沟通电流表、电压表均为志向电表，下列说法正确的是()

A．沟通电压表的读数为15.6V

B．沟通电流表的读数为0.1A

C．副线圈输出沟通电的周期为50s

D．原线圈的输入功率为22eq\r(2)W

B解析由题意知，原线圈电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为20∶1，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得U2＝U1eq\f(n2,n1)＝220×eq\f(1,20)V＝11V，电压表的读数为有效值，即U2＝11V，选项A错误；副线圈的电流为I2＝eq\f(U2,R)＝eq\f(11,5.5)A＝2A，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，得I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(1,20)×2A＝0.1A，选项B正确；由u＝220eq\r(2)sinπt(V)，可知ω＝π，由ω＝eq\f(2π,T)，解得T＝eq\f(2π,ω)＝2s，志向变压器不变更周期，选项C错误；原线圈中的输入功率为P入＝U1I1＝220×0.1W＝22W，选项D错误．

3．(2024·凌源模拟)(多选)如图甲所示，志向变压器的原线圈接如图乙所示的交变电流．志向变压器原、副线圈的匝数比为20∶3，定值电阻的阻值为11Ω，滑动变阻器的总阻值为22Ω.下列说法正确的是()

A．副线圈输出电压的频率为50Hz

B．滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电阻R两端的电压不变

C．滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，通过电阻R的电流为8.45A

D．滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，志向变压器的输入功率为132W

AD解析由交变电流的图象可知，加在原线圈中电流的周期T＝0.02s，频率f＝50Hz，由于变压器不能变更电源的频率，副线圈输出电压的频率为50Hz，选项A正确；滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路总电阻变小，电流变大，由U＝IR可知，电阻R两端的电压变大，选项B错误；原线圈电压的有效值U1＝eq\f(Um,\r(2))＝440V，依据U1∶U2＝n1∶n2可得副线圈的电压U2＝66V，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，通过电阻R的电流为I2＝eq\f(U2,R)＝6A，选项C错误；滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，志向变压器的输入功率为P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R＋RP)＝132W，选项D正确．

4．(2024·河南豫北名校联盟高三联考)某年暑期用电高峰，某供电公司反窃电稽查人员将钳形电流表卡在电表的火线上，对窃电的可疑客户进行排查，钳形电流表是一种测量电流的仪表，其结构和外形如图所示，其工作部分主要由一只电磁式电流表和电流互感器组成．互感器由被测导线、铁芯和二次绕组构成，被测导线视为一匝线圈．图中各序号对应的部分分别为：1－电流表，2－电流互感器，3－铁芯，4－手柄，5－二次绕组，6－被测导线，7－量程开关．所测电流为正弦式沟通电，则()

A．若二次绕组的匝数为n，电流表示数为10A，则被测电流最大值为10n