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1、精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 1 / 1220172017 高三物理考点解析：变压器高三物理考点解析：变压器 电能的输送电能的输送文章来源m 2017 高三物理考点解析：变压器电能的输送考点 39 变压器 电能的输送考点名片考点细研究：考试说明将本考点的要求由调为，对本考点要求有所提高，主要考查内容是：(1)理想变压器；(2)远距离输电等。其中考查到的如：2016 年全国卷第 16 题、2016 年全国卷第 19 题、2016 年天津高考第 5 题、2016 年四川高考第 2 题、2016 年江苏高考第 4 题、2015 年全国卷第 16 题、2015
2、年江苏高考第 1 题、2015 年海南高考第 10题、2015 年安徽高考 16 题、2015 年天津高考第 6 题、2015 年广东高考第 15 题、2015 年福建高考第 15 题等。备考正能量：本考点以选择题的形式考查，命题热点是变压器的电压、电流和功率关系的分析计算、变压器和交变电流的综合考查、变压器和动态电路的综合考查，远距离输电的计算。预计今后高考考查形式不会变化，仍将围绕理想变压器的电压、电流和功率关系展开命题。一、基础与经典1.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 21。电池和交变电源的电动势都为 6V，内阻均不计。下列说法精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文
3、-全程指导写作 独家原创 2 / 12正确的是( )AS 与 a 接通的瞬间，R 中无感应电流BS 与 a 接通稳定后，R 两端的电压为 0cS 与 b 接通稳定后，R 两端的电压为 3VDS 与 b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为 21答案 Bc解析 由理想变压器的原理可知，当 S 与 a 接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R 中有感应电流，故 A 错误，B 正确；当 S 与b 接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为 3V，c 正确；变压器并不改变交变电流的频率
4、，D 错误。2如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率 10W 的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为 40，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )A变压器输入电压的瞬时值表达式为 u220sint(V)B电压表的示数为 220Vc变压器原、副线圈的匝数比为 111D变压器的输入功率为 110W答案 c精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 3 / 12解析 由题图乙可知 100rad/s，则变压器输入电压的瞬时值表达式为 u220sin100t(V)，A 错误。小灯泡的额定功率 P10W，由 P可得小灯泡的额定
5、电压U20V，小灯泡恰好正常发光，电压表的示数为 20V，B 错误。根据变压器变压公式 U1U2n1n2，可得，c 正确。根据额定功率 10W 的小灯泡恰好正常发光，理想变压器的输入功率等于输出功率也为 10W，D 错误。3在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是( )答案 A解析 电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故 B、D选项错误；同时，由 I1n1I2n2 知要使 I2n1，故 A 选项正确，c 选项错误。4如图所示，理想变压器原线圈两端的电压不变，电流表为理想电流表，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L
6、1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，开始时，开关 S 断开。当 S 接通时，以下说法正确的是( )A副线圈两端 mN 输出电压减小B副线圈输电线等效电阻 R 上的电压减小c通过灯泡 L1 的电流减小D原线圈中电流表的示数减小精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 4 / 12答案 c解析 当 S 接通时，电路中总电阻减小，交流电源不变，线圈匝数不变，故副线圈两端 mN 输出电压不变，输电线上电流增大，副线圈输电线等效电阻 R 上的电压增大，灯泡L1 两端电压减小，通过灯泡 L1 的电流减小，选项 A、B 错误，选项 c 正确；当 S 接通时，副线圈输出功率增大，
7、原线圈输入功率增大，电流表的示数增大，选项 D 错误。5理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为( )A12B21c23D32答案 B解析 由于三个灯泡相同且均正常发光，设正常发光时的电流为 I，则原线圈中电流为 I，副线圈中电流为 2I，根据变压器工作原理得，B 项正确。6有一正弦交流电源 u120sin100t(V)向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为 U060V，则在一个小时内，霓虹灯发光时间为( )A3600sB1800sc2400sD1200s精品
8、文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 5 / 12答案 c解析 如图所示，画出一个周期内交流电的 ut图象，其中阴影部分对应的时间表示霓虹灯不能发光的时间，由图且根据对称性可知，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为 4t1，当 uU060V 时可求得 t1s。一个周期内能发光的时间：tT4t1s，再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为：t 总s2400s，即选项 c 正确。7通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率 P，原线圈的电压 U 保持不变，输电线路的总电阻为 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高
9、到 nk，线路损耗的电功率为 P2，则 P1 和分别为( )A.，B.2R，c.，D.2R，答案 D解析 当副线圈与原线圈的匝数比为 k，U2kU，此时电线上的电流 I，线路损耗的功率 P1I2R，当匝数比为 nk时，线路损耗功率 P2，D 正确。8.(多选)如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为 41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为 R0，负载电阻的阻值 R11R0，精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 6 / 12是理想电压表。现将负载电阻的阻值减小为 R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为 5.0V，
10、则( )A此时原线圈两端电压的最大值约为 34VB此时原线圈两端电压的最大值约为 24Vc原线圈两端原来的电压有效值约为 68VD原线圈两端原来的电压有效值约为 48V答案 AD解析 当负载电阻的阻值减小为 R5R0 时，根据串并联电路规律，R 两端电压为 R0 两端电压的 5 倍，因为电压表测量 R 两端的电压，所以 UR05V1V，故副线圈两端电压为 U26V，根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为 U124V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为24V34V，A 正确，B 错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前后电流也不变，则变化后电压 U2IR05IR06IR
11、0，变化前，U2IR011IR012IR0，所以 U22U212V，根据公式可得原线圈两端原来的电压有效值约为 48V，D 正确，c 错误。9图示电路中，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，R0 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动到另一位置，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，则下精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 7 / 12列说法正确的是( )A电压表示数增大B电压表、示数均增大c该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动答案 D解析 由于变压器原线圈的电压不变，因
12、此电压表、的读数均不变，选项 A、B 均错误。由电流表的示数增大了0.2A，电流表的示数增大了 0.8A，可知，该变压器起降压作用，选项 c 错误。由于副线圈的电压不变，电流表的示数增大，根据欧姆定律可知负载的电阻变小，所以滑动变阻器连入电路的阻值变小，选项 D 正确。10.(多选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为 Uab 和 Ucd，则( )AUabUcdn1n2B增大负载电阻的
13、阻值 R，电流表的读数变小c负载电阻的阻值越小，cd 间的电压 Ucd 越大D将二极管短路，电流表的读数加倍精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 8 / 12答案 BD解析 a、b 端的电压为正弦式交变电压，故电压表测得的电压 Uab。副线圈两端电压也为正弦式交变电压，但由于二极管的单向导电特性，从而使 c、d 两端的电压成为脉动直流电，由有效值定义可得 T，即 Ucd，故UabUcdn1n2，A 错误。因 R 增大时消耗的功率 P减小，原线圈输入功率减小，故 U1 不变时 I1 减小，B 正确。由UabUcdn1n2 可知 Ucd 与负载的阻值无关，c 错误。
14、将二极管短路时 R 两端电压成为正弦式交变电压，其有效值Ucd，故此时 R 消耗的功率 P为原来的 2 倍，原线圈中的电流也变为原来的 2 倍，故 D 正确。二、真题与模拟112016全国卷一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 R1、R2 和 R3 的阻值分别为 3、1 和 4，为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关 S 断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I。该变压器原、副线圈匝数比为( )A2B3c4D5答案 B解析 设原、副线圈匝数比为 n，根据能量守恒，当 S 断开时，UII2R1(nI)2(R2R3)；当 S 闭合时，4UI(4I)精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 9 / 122R1(4nI)2R2，联立解得 n3，所以 B 正确。122016全国卷(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯均能正常发光，下列说法正确的是( )A原、副线圈匝数比为 91B原、副线圈匝数比为 19c此时 a 和 b 的电功
