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1、-变压器和远距离输电Bn1n2AabU例1如下图，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=4:1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交变电流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=和电阻两端的电压之比UA：UB=。R例2学校有一台应急备用发电机，阻为r=1，升压变压器匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为R=4，全校22个教室，每个教室用“220V，40W的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：1发电机的输出功率多大.2发电机的电动势多大.3输电线上损耗的电功率多大.例3三峡水利工程中*一水电站发电机组设计为：水以v13m/s的速度流入
2、水轮机后以v21m/s的速度流出，流出水位比流放水位低10m，水流量为Q103m3/s.水轮机效率为75%，发电机效率为80%，试问：(1)发电机的输出功率是多少.(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12，则所需用升、降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少.例4如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1n2=3l，原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及假设干“6V、6W的一样灯泡，原线圈输入如图乙所示的交变电压。求：1图甲中电压表的示数；2灯泡均正常发光时电路中最多允许接入的
3、灯泡个数。例5如图，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则 A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，K合在a处，假设U1增大，I1将增大练习题1*理想变压器原、副线圈的匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化。副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为40W。则以下判断正确的选项是 A、副线圈两端电压为VB、原线圈中电流表的示数约为0.18AC、变压器的输入、输出功率
4、之比为55：9D、原线圈两端电压的瞬时表达式为u=220sin100tV2如下图,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从*时刻开场在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin100tV，则 AVabcdu1n1n2RpoooooA当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110VC单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小309年物理图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，以下表
5、述正确的选项是A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好4.09年卷*小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4变压器均为理想变压器。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则 ABC升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率5.09年卷如图甲所示，理想变压器原、副线
6、圈的匝数比为10：1，R120 ，R230 ，C为电容器。通过R1的正弦交流电如图乙所示，则 A.交流电的频率为0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200 VC.电阻R2的电功率约为6.67 WD.通过R3的电流始终为零6(2021年高考理综卷)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R120 ，R230 ，C为电容器，通过R1的正弦交流电如图乙所示，则()A交流电的频率为0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为220 VC电阻R2的电功率约为6.67 WD通过R3的电流始终为零7.2021*卷为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源
7、上，副线圈连接一样的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1，A2，导线电阻不计，如下图。当开关S闭合后 A. A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B. A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C. V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D. V2示数不变，V1与V2示数的比值不变8.2021卷在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，以下说法中正确的有 w w w.ks5 u .c omA升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电
8、线上损耗的功率占总功率的比例增大92021卷图是*种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的 A.周期是0.01S B.最大值是311V C.有效值是220V D.表达式为U=220sin100tV 10.2021卷一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。 A副线圈输出电压的频率为50Hz B副线圈输出电压的有效值为31V CP向右移动时，原、副线圈的电流比减小 DP向右移动时，变压器的输出功率增加11.(2021第20题)如下图，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电
9、阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开场计时，线圈转过60时的感应电流为1A。则 A.线圈消耗的电功率为4WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosD. 任意时刻穿过线圈的磁通量为=sinAvR(a)(b)12. (2021第19题)图a左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55，为理想电流表和电压表，假设原线圈接入如图b所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，以下表述正确的选项是 A电流表的示数为2AB. 原、副线圈匝数比为1:2C. 电压表的示数为电压表的有效值D. 原线圈变电压的频率为100Hz13. (2021卷)用220V的正弦交流电通过
10、理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如下图，则 A变压器输入功率约为3. 9WB输出电压的最大值是110VC变压器原、副线圈匝数比是1：2D负载电流的函数表达式=0.05sin(100t+)A142021卷如图5，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R1=6,AB端电压u1=sin100tV.以下说确的是 A. 电流频率为100HzB. 的读数为24VC. 的读数为0.5AD. 变压器输入功率为6W15. 2021理综图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向
11、的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开场计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的选项是 A电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50rad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D0.02s时电阻R中电流的方向自右向左问题总结与反应：应用2、(1)6.24105W(2)53解析(1)水轮机的输出功率即发电机的输入功率，为P17.8105W， 2分发电机的输出功率P0P180%6.24105W. 1分(2)输电示意图如下图，发电机输出的电流I1A2 600A. 2分输电导线中的热损耗P耗P05%3.12104W，1分输电线路中的电流I2A51A， 2分所以升压变压
12、器T1的原副线圈匝数比1/51， 2分 降压变压器T2的输出功率PP0P耗5.928105W， 1分T2的输出电流I3A2.7103A. 2分所以降压变压器T2的原副线圈匝数比53. 2分 应用3、解：1由图象可知原线圈两端电压的最大值为：原线圈两端电压有效值为：对理想变压器有：联解代入数据解得：U2=9V2设输出端电路中最多接入的灯泡个数为N，每个灯泡正常发光时通过原、副线圈的电流分别为I1、I2，则根据理想变压器有：联解代入数据解，并取N的整数局部得：N=9评分参考意见：此题共8分，式各1分；假设有其他合理解法且答案正确，可同样给分。16.答案：AC15.答案：D14.答案：A12.【思路
13、点拨】线圈从垂直于中性面位置启动，则瞬时值的表达式为余弦函数。由此构造出瞬时值表达式，可求出电动势的最大值，然后是有效值，再到功率，从而完成ABC的筛选；再画出线圈转动的截面图，可知其磁通量变化规律确是正弦函数，但对线圈的最大磁通量，即BS的计算有误，即排除D项。【精讲精析】选AC。由于线圈垂直于中性面启动，则瞬时表达式可记为，代入数据可知，得最大值，即有效值以及，功率为，瞬时值表达式为。再由于，则任意时刻穿过线圈的磁通量为，可知D11.答案：AD 解析： A.周期，频率，A正确；B.原线圈输入电压的有效值为，所以，副线圈输出电压的有效值为，B错误；C.根据，所以，不变。C错误；D.变压器的输出功率，P向右移动时，电阻变小，变压器的输出功率增加，D正确。10.答案：BC解析：交流电考察由图知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s 表达式 选BC。9.答案：CD 【解析】逐项判断
