高考物理三輪沖刺題型歸納講練專題27 變壓器與遠(yuǎn)距離輸電（2份打包，原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc128040986" 題型一理想變壓器原理的應(yīng)用 PAGEREF _Tc128040986 \h 1
\l "_Tc128040987" 題型二理想變壓器的動態(tài)分析 PAGEREF _Tc128040987 \h 6
\l "_Tc128040988" 題型三遠(yuǎn)距離輸電 PAGEREF _Tc128040988 \h 11
\l "_Tc128040989" 題型四兩種特殊的變壓器模型 PAGEREF _Tc128040989 \h 15
[考點分析]
題型一理想變壓器原理的應(yīng)用
1．基本關(guān)系式
(1)功率關(guān)系：P入＝P出．
(2)電壓關(guān)系：只有一個副線圈時，eq \f(U1,n1)＝eq \f(U2,n2)；有多個副線圈時，eq \f(U1,n1)＝eq \f(U2,n2)＝eq \f(U3,n3)＝….
(3)電流關(guān)系：只有一個副線圈時，eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1).
由P入＝P出及P＝UI推出有多個副線圈時，U1I1＝U2I2＋U3I3＋….
2．制約關(guān)系
(1)電壓：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定．
(2)功率：原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定．
(3)電流：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定．
自行車的發(fā)電花鼓裝置可以在騎行時為車燈提供持續(xù)的電能，其原理可簡化為圖（甲）所示，圖中N、S是可與摩擦小輪同軸轉(zhuǎn)動的一對磁極，磁極周圍固定一個與理想變壓器相連的矩形線框，變壓器的輸出端與車燈相連。勻速騎行時，摩擦小輪在車輪的驅(qū)動下帶動磁極旋轉(zhuǎn)，變壓器輸出正弦型交變電流。某輛攜帶發(fā)電花鼓裝置的自行車的部分結(jié)構(gòu)如圖（乙）所示，其中大齒輪與踏板相連，半徑較小的小齒輪1和半徑較大的小齒輪2與后輪同軸固定，騎行者可調(diào)節(jié)變速器使鏈條掛在不同的小齒輪上，騎行時摩擦小輪與車輪不打滑。下列說法正確的是（）
A．騎行速度越快，車燈一定越亮
B．騎行速度越快，交變電流的周期一定越大
C．同樣的騎行速度，鏈條掛在小齒輪1上相比掛在小齒輪2上，燈泡更亮
D．同樣的騎行速度，變壓器原線圈的匝數(shù)越多，車燈越亮
【解答】解：A．騎行速度越快，摩擦小輪轉(zhuǎn)動越快，線圈的感應(yīng)電動勢越大，車燈的電流越大，車燈一定越亮，故A正確；
B．騎行速度越快，摩擦小輪轉(zhuǎn)動越快，摩擦小輪的角速度越大，根據(jù)T，交變電流的周期一定越小，故B錯誤；
C．同樣的騎行速度，車輪的線速度線相同，摩擦小輪的線速度相同，摩擦小輪的角速度相同，無論鏈條掛在小齒輪1上還是掛在小齒輪2上，燈泡的亮度相同，故C錯誤；
D．同樣的騎行速度，車輪的線速度線相同，摩擦小輪的線速度相同，摩擦小輪的角速度相同，變壓器原線圈的電壓相同，根據(jù)，變壓器原線圈的匝數(shù)越多，變壓器副線圈兩端電壓越小，車燈越暗，故D錯誤。
故選：A。
如圖所示，理想變壓器原線圈接在u＝Umsin（100πt）的交流電源上，原副線圈的匝數(shù)比為220：11，副線圈接三個阻值相同的電阻器R，不計交流電表內(nèi)電阻影響。閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)為11V，則（）
A．交流電源的峰值為220V，頻率為50Hz
B．電流表A1、A2的示數(shù)比為11：220
C．當(dāng)斷開開關(guān)S后，電流表A1的示數(shù)為0
D．當(dāng)斷開開關(guān)S后，電壓表V示數(shù)為0
【解答】解：A、電壓表的示數(shù)為變壓器副線圈的有效值，為U2＝11V，根據(jù)：U1：U2＝n1：n2可得原線圈電壓的有效值為U1＝220V，則輸入的交流電源的峰值為：Um＝220V，頻率為：fHz＝50Hz，故A錯誤；
B、設(shè)副線圈電流為I2，則電流表A2的的示數(shù)為IA2I2，根據(jù)I1：I2＝n2：n1可得電流表A1、A2的示數(shù)比為I1：IA2＝1：10，故B錯誤；
CD、開關(guān)S斷開后，副線圈的電流為零，則原線圈的電流為零，原副線圈的匝數(shù)比不變，輸入電壓不變，所以電壓表V示數(shù)不變，故C正確，D錯誤。
故選：C。
如圖所示，一交變電流通過理想變壓器變壓后對用電器RL供電，該用電器正常工作。已知交變電流的電壓隨時間變化關(guān)系為u＝1220sin100πt（V），副線圈與用電器之間導(dǎo)線的總電阻r＝6Ω，用電器銘牌上標(biāo)有“220V，880W”字樣。下列說法正確的是（）
A．交變電壓的頻率為100Hz
B．變壓器的輸入功率為880W
C．原線圈中電流的有效值為12.5A
D．原、副線圈的匝數(shù)比為5：1
【解答】解：A、由u＝1220sin100πt（V）可得：ω＝100πrad/s，又ω＝2πf，解得：f＝50Hz，故A錯誤；
B、因用電器正常工作，故用電器兩端的電壓UL＝220V，P＝880W，
由P＝UI可得，流過用電器的電流IL4A，
導(dǎo)線的發(fā)熱功率P線＝IL2×r＝（4A）2×6Ω＝96W，
副線圈的輸出功率P出＝P+P線＝880W+96W＝976W，
因輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率P入＝976W，故B錯誤；
C、由u＝1220sin100πt（V）可得輸入電壓的有效值U1＝1220V，又B選項中已求得輸入功率P入＝976W，設(shè)原線圈電流有效值為I1，由P入＝U1I1，即976W＝1220V×I1，解得：I1＝0.8A，故C錯誤；
D、設(shè)原副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，副線圈中的電流I2＝IL＝4A，由變壓器原理，，
解得，故D正確。
故選：D。
（多選）如圖甲所示，900匝面積為S的圓形線圈A接入理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈接入阻值為R的電阻，電表都是理想電表．已知每匝線圈的電阻均為0.01R，若在線圈位置加入垂直于線圈平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖像如圖乙所示，得到電阻R的熱功率是圓形線圈的熱功率的4倍．由此可得出（）
A．原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝6：1
B．0～時間內(nèi)兩電流表示數(shù)逐漸減小
C．對線圈A中的某段導(dǎo)線來說，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時，受到的安培力最大
D．線圈A產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值為
【解答】解：A、根據(jù)題意得：I12×9R＝I22R，根據(jù)變壓器原理可得：n1：n2＝I2：I1，聯(lián)立可得：n1：n2＝6：1，故A正確；
B、電表測量的是有效值，不是瞬時值，兩電流表的示數(shù)不變，故B錯誤；
C、對線圈A中的某段導(dǎo)線來說，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時，瞬時電流為零，受到的安培力為零，故C錯誤；
D、線圈A產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為：Emax＝NBmaxSω，又：ω，E有，
結(jié)合圖象聯(lián)立可得：E有，故D正確。
故選：AD。
（多選）如圖為某實驗小組模擬遠(yuǎn)距離輸電的實驗電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1＝n4＜n2＝n3，R1、R2分別是兩支路模擬輸電線的總電阻，且R1＝R2＝R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL＞R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化。當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時，下列說法中正確的是（）
A．A1表的示數(shù)小于A2表的示數(shù)
B．燈泡L1、L2兩端的電壓相同
C．R1兩端的電壓小于R2兩端的電壓
D．兩個模擬支路的輸電效率相等
【解答】解：AC、將降壓變壓器及其副線圈電路等效輸電線路上的一個電阻R'，由
U3＝I3R′，，，U4＝I4RL1
聯(lián)立可得：
由，n1＜n2
得：
則電表A1、R1上的電流為：

電表A2、R2上的電流為：

由R1＝R2＝R，RL1＝RL2＞R可知
IR1＜IR2
又由U＝IR
可知，UR1＜UR2，故AC正確；
B、根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律和電路結(jié)構(gòu)可知
，，I1n1＝I2n2，I3n3＝I4n4，U3＝U2﹣I2R1
燈泡L1的電壓為：

燈泡L2的電壓為：UL2＝U1﹣IR2R2
又R1＝R2＝R，n1＜n2，I2＝IR1＜IR2可得：
U4＞UL1，故B錯誤；
D、由C中分析可知，通過先生涯后降壓的方式可使用戶端（燈泡）獲得更大的電壓，線路熱損耗小，所以輸電效率高，故D錯誤；
故選：AC。
題型二理想變壓器的動態(tài)分析
常見的理想變壓器的動態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況．
1．匝數(shù)比不變的情況(如圖5所示)
(1)U1不變，根據(jù)eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變．
(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化．
(3)I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變化．

圖5 圖6
2．負(fù)載電阻不變的情況(如圖6所示)
(1)U1不變，eq \f(n1,n2)發(fā)生變化，故U2變化．
(2)R不變，U2變化，故I2發(fā)生變化．
(3)根據(jù)P2＝eq \f(U\\al(2,2),R)，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1＝P2，故P1變化，P1＝U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化．
如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：1，燈泡a和b額定電壓相同，當(dāng)原線圈輸入u＝220sin10πt（V）的交變電壓時，兩燈泡均能正常發(fā)光，且滑動變阻器調(diào)節(jié)過程中燈泡不會被燒壞，下列說法正確的是（）
A．燈泡的額定電壓是44V
B．副線圈中交變電流的頻率為12.5Hz
C．當(dāng)滑動變阻器的滑片向下滑動時，燈泡a變暗
D．當(dāng)滑動變阻器的滑片向下滑動時，變壓器輸入功率變小
【解答】解：A、設(shè)原線圈兩端的電壓為U1，燈泡的額定電壓是U2。輸入電壓的有效值UV＝220V。根據(jù)得：U14U2。根據(jù)U＝U1+U2，解得：U2＝44V，故A正確；
B、由u＝220sin10πt（V）知ω＝10πrad/s，則交變電流的頻率為fHz＝5Hz，理想變壓器不改變交流電的頻率，因此副線圈中交變電流的頻率為5Hz，故B錯誤；
C、當(dāng)滑動變阻器的滑片向下滑時，滑動變阻器的有效阻值減小，副線圈電流變大，根據(jù)可知原線圈電流變大，流過a的電流增大，燈泡a變亮，故C錯誤；
D、當(dāng)滑動變阻器的滑片向下滑動時，根據(jù)C選項的分析可知原線圈電流變大，根據(jù)P＝UI1可知電路總功率變大，燈泡a的功率也變大，變壓器輸入功率不一定變小，故D錯誤。
故選：A。
如圖甲所示，理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)之比為10：1，B是原線圈的中心接頭，原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中R1，R3為定值電阻，R2為NTC型熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減?。?，C為耐壓值為50V的電容器，所有電表均為理想電表。下列判斷正確的是（）
A．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與B連接，副線圈兩端電壓的頻率變?yōu)?0Hz
B．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由A→B時，電容器C會被擊穿
C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與A連接，傳感器R2所在處溫度升高，A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)不變
D．其他條件不變，單刀雙擲開關(guān)由A→B時，變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?.5倍
【解答】解：A．變壓器不會改變交流電的頻率，因此副線圈兩端電壓的頻率仍為50Hz，故A錯誤；
B．根據(jù)，可知當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由A→B時，副線圈兩端電壓的最大值為，因此電容器C會被擊穿，故B正確；
C．若傳感器R2所在處溫度升高，電阻減小，副線圈干路電流強(qiáng)度增加，原線圈電流強(qiáng)度增加，A1的示數(shù)變大；R3分得的電壓升高，而副線圈兩端電壓不變，R1分得的電壓減小，因此電流表A2的示數(shù)減小，故C錯誤；
D．其他條件不變，單刀雙擲開關(guān)由A→B時，變壓器的輸出電壓加倍，從而變壓器的輸出功率增加，故D錯誤。
故選：B。
心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器，其輸出部分可以等效為虛線框內(nèi)的交流電源和定值電阻R0串聯(lián)，如圖所示。心電圖儀與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，將可變電阻R的阻值調(diào)大的過程中（）
A．原線圈兩端的電壓不變，副線圈兩端的電壓不變
B．通過原線圈的電流不變，通過副線圈的電流變小
C．當(dāng)R＝R0時，R獲得的功率最大
D．當(dāng)R＝（）2R0時，R獲得的功率最大
【解答】解：AB、在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，R增大，副線圈電流I2減小，設(shè)原線圈電流為I1，根據(jù)I1n2＝I2n1，知I1減小，在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，滿足U0＝I1R0+U1，I1減小，所以U1增大，根據(jù)，得U2增大，故A錯誤，B錯誤；
CD、把變壓器和R等效為一個電阻R′，R0當(dāng)作電源內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)外電阻相等即R0＝R′時，輸出功率最大，根據(jù)，得，代入I1n2＝I2n1，解得RR′，故C錯誤，D正確；
故選：D。
（多選）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以角速度ω繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，與理想變壓器原線圈相連，則（）
A．在圖示位置時，矩形線圈中磁通量變化率最小
B．若僅增加副線圈的匝數(shù)，則原線圈中的電流增大
C．若僅將ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電路的總功率變?yōu)樵瓉淼?倍
D．若僅將滑動變阻器滑片向下滑動，可使L1變亮，L2變暗
【解答】解：A.在圖示位置時，矩形線圈中磁通量最大，磁通量變化率最小為零，A正確；
B.若僅增加副線圈的匝數(shù)，由，則原線圈中的電流增大，故B正確；
C.若僅將ω變?yōu)樵瓉淼?倍，由e＝NBSωsinωt，則最大電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)，電動勢的有效值也為原來的2倍，再由功率公式P，R不變，則電路的總功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故 C錯誤；
D.若僅將滑動變阻器滑片向下滑動，R0減小，R0與R2串聯(lián)和R1并聯(lián)的總電阻減小，副電壓不變，L2變亮，L1不變，故D錯誤。
故選：AB。
如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝4400匝，副線圈匝數(shù)n2＝2200匝，R2為光敏電阻（光照越強(qiáng)電阻越小），L1為電阻不變的燈泡，電流表和電壓表均為理想交流電表，變壓器的原線圈兩端接有圖乙所示的交變電壓u，則（）
A．圖乙交變電壓的表達(dá)式為u＝220sin50πt（V）
B．在t＝0.005s時，V1示數(shù)為220V，V2示數(shù)為110V
C．電鍵S閉合后，電流表示數(shù)減小
D．電鍵S閉合后，用強(qiáng)光照射R2燈泡L1亮度變暗
【解答】解：A、由圖乙可得交變電壓的電壓的峰值為，周期為T＝0.02s，則其角速度為rad/s，所以圖乙交變電壓的表達(dá)式為，故A錯誤；
B、電壓表的讀數(shù)為有效值，則V1示數(shù)：，根據(jù)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系，則副線圈的有效電壓為，V2測量的是燈泡的電壓，所以V2示數(shù)小于110V，故B錯誤；
C、電鍵S閉合后，副線圈的總電阻減小，由于原副線圈匝數(shù)不變，所以原副線圈的電壓不變，則副線圈的電流增大，輸出功率增大，可知原線圈的輸入功率也增大，則電流表的示數(shù)也增大，故C錯誤；
D．電鍵S閉合后，用強(qiáng)光照射R2，其電阻減小，由于副線圈的電壓不變所以副線圈的總電流增大，定值電阻R1的電壓增大，燈泡兩端的電壓減小，燈泡L1亮度變暗，故D正確。
故選：D。
題型三遠(yuǎn)距離輸電
1．遠(yuǎn)距離輸電的處理思路
對高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)→升壓變壓器→遠(yuǎn)距離輸電線→降壓變壓器→用電器”，或按從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序一步一步進(jìn)行分析．
2．遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以圖11為例)
圖11
(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P損＋P3.
(2)電壓、電流關(guān)系：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2,I1)，eq \f(U3,U4)＝eq \f(n3,n4)＝eq \f(I4,I3)，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I線．
(3)輸電電流：I線＝eq \f(P2,U2)＝eq \f(P3,U3)＝eq \f(U2－U3,R線).
(4)輸電線上損耗的電功率：P損＝I線ΔU＝Ieq \\al(2,線)R線＝(eq \f(P2,U2))2R線．
當(dāng)輸送功率一定時，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的eq \f(1,n2).
一個小型水電站，其交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，如圖所示。輸電線的總電阻為R，T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2，T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4，下列說法正確的是（）
A．當(dāng)用戶使用的電器增加時，I2、I3、I4均變小
B．降壓變壓器T2原、副線圈的電壓U3、U4隨用戶使用電器的增加而減小
C．輸電線上損失的功率為，且隨用戶使用的電器增加而減小
D．要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比，同時應(yīng)減小降壓變壓器的匝數(shù)比
【解答】解：A、當(dāng)用戶使用的電器增加時，降壓變壓器T2所并聯(lián)的用電器增多，則輸出功率P4增大，I2、I3、I4均變大，故A錯誤；
B、用戶使用電器的增加，輸電線路電壓損耗增大、U3減小，根據(jù)U3：U4＝n3：n4可知U4減小，所以降壓變壓器T2原、副線圈的電壓U3、U4隨用戶使用電器的增加而減小，故B正確；
C、根據(jù)P2＝U2I2可知，輸電線的電流：I2，則輸電線上損失的功率為：ΔP＝I22R，隨用戶使用的電器增加輸電電流增加，損失的功率增大，故C錯誤；
D、要減小線路的損耗，應(yīng)使副線圈匝數(shù)增大，即減小升壓變壓器的匝數(shù)比，在功率不變的情況下可以減小輸電電流；輸電電壓增大，降壓變壓器輸入端電壓增大，降壓變壓器輸出端電壓不變，根據(jù)U3：U4＝n3：n4可知應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比，故D錯誤。
故選：B。
北京奧運場館的建設(shè)體現(xiàn)了“綠色奧運”的理念。國家體育館“鳥巢”隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，假設(shè)該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為250V，通過理想變壓器向遠(yuǎn)處輸電，如圖，輸電線的總電阻為8Ω，升壓變壓器T1原、副線圈匝數(shù)比為1：16，下列說法正確的是（）
A．若用戶消耗功率減少，則升壓變壓器T1輸出電壓U2減小
B．若用戶消耗功率增加，則用戶電路兩端電壓U4增大
C．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為1×105W，則輸電線損失的功率為5×103W
D．若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為1×105W，用戶獲得220V電壓，則降壓變壓器T2原、副線圈的匝數(shù)比為200：11
【解答】解：A、若用戶消耗功率減少，根據(jù)U1：U2＝n1：n2，解得U2＝4000V不變，故A錯誤；
B、若用戶消耗功率增加，根據(jù)P＝U4I4可知I4增大，根據(jù)I3：I4＝n4：n3可知，輸電線路上的電流增大，損失的電壓增大，故降壓變壓器原線圈兩端的電壓減小，用戶得的電壓減小，故B錯誤；
C、根據(jù)U1：U2＝n1：n2，解得U2＝4000V，輸電線路上電流為I2A＝25A，損失的功率P損＝I22r＝252×8W＝5000W，故C正確；
D、輸電線路上損失的電壓為U損＝I2r＝25×8V＝200V，降壓變壓器原線圈兩端的電壓為U3＝U2﹣U損＝4000V﹣200V＝3800V，故n3：n4＝U3：U4＝3800：220＝190：11，故D錯誤。
故選：C。
我國領(lǐng)先全球的特高壓輸電技術(shù)將為國家“碳中和”做出獨特的貢獻(xiàn)。2021年6月28日白鶴灘水電站首批初裝機(jī)容量1600萬千瓦正式并網(wǎng)發(fā)電。在傳輸電能總功率不變情況下，從原先150kV高壓輸電升級為1350kV特高壓輸電，則下列說法正確的是（）
A．若輸電線不變，則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵鹊?br>B．若輸電線不變，則輸電線上損失功率變?yōu)樵鹊?br>C．如果損失功率不變，相同材料、傳輸?shù)较嗤胤剿鑼?dǎo)線橫截面積是原先的
D．如果損失功率不變，相同材料、粗細(xì)的輸電線傳輸距離是原先的9倍
【解答】解：在輸電功率不變的情況下，輸電電壓150kV高壓輸電升級為1350kV，輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，由電功率公式可知，輸電電流變?yōu)樵瓉淼?br>AB、若輸電線不變，由電功率公式P＝I2R可知，輸電線上損失的電壓變?yōu)樵鹊?，即，故AB錯誤；
CD、如果損失的功率不變，由電功率公式P＝I2R可知，輸電線的電阻變?yōu)樵瓉淼?1倍，由電阻定律R可知，相同材料、傳輸?shù)较嗤胤剿鑼?dǎo)線橫截面積是原；相同材料、粗細(xì)的輸電線傳輸距離是原先的81倍，故C正確，D錯誤。
故選：C。
（多選）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電線路示意圖，T1和T2為兩理想變壓器，T2變壓器的原線圈匝數(shù)n3可以調(diào)節(jié)。輸電線的等效總電阻為r，純電阻用電器R1和R2的額定電壓均為U、阻值均為R。斷開S，調(diào)節(jié)n3匝數(shù)為N1時，用電器R1正常工作，此時輸電線上損耗的功率為P1；閉合S，調(diào)節(jié)n3匝數(shù)為N2時，用電器R1也能正常工作，此時輸電線上損耗的功率為P2。則（）
A．N2＜N1B．N2＞N1C．D．
【解答】解：AB、兩次R1都能正常工作，說明兩次T2次級電壓相等，閉合S時功率增大，T2次級電流增大，根據(jù)，T2初級電流增大，導(dǎo)線上的功率損失變大，則T2初級電壓會減小，為了保持次級電壓不變，則n3匝數(shù)要減小，所以N2＜N1
故A正確，B錯誤；
CD、斷開S時①
閉合S時②
又I4'＝2I4③
N2＜N1④
輸電線上損耗的功率P＝I2r ⑤
聯(lián)立①②③④⑤得
故C錯誤，D正確。
故選：AD。
（多選）如圖所示為遠(yuǎn)距離高壓輸電示意圖，圖中升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)為n1、n2，原線圈接發(fā)電站的電壓為U1，電功率為P，升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2，輸電導(dǎo)線的總電阻為r，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是（）
A．輸電線上的電流大小I
B．輸電線上損失的電壓U損
C．輸電線上損失的功率P損
D．用戶得到的功率P用＝P
【解答】解：A、對于理想變壓器有，P＝U1I1＝U2I2，聯(lián)立解得I2I，故A正確；
B．輸電線上損失的電壓為U損＝I2r，故B錯誤；
C．輸電線上損失的功率P損，故C正確；
D．用戶得到的功率P用＝P﹣P損＝P，故D錯誤。
故選：AC。
題型四兩種特殊的變壓器模型
（1）自耦變壓器
自耦變壓器(又稱調(diào)壓器)，它只有一個線圈，其中的一部分作為另一個線圈，當(dāng)交流電源接不同的端點時，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對自耦變壓器均適用，如下圖所示。
（2）互感器
分為電壓互感器和電流互感器，兩者比較如下：
自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負(fù)載R上的功率為2.0kW．設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為（）
A．380 V和5.3 AB．380 V和9.1 A
C．240 V和5.3 AD．240 V和9.1 A
【解答】解：因變壓器輸出電壓調(diào)至最大，故副線圈為1900匝，由變壓器兩端的電壓與匝數(shù)成正比，即，故副線圈的電壓有效值U2為380 V；因變壓器為理想變壓器，故其輸入功率等于輸出功率，即P1＝P2，由P1＝U1I1得I1＝9.1A，B正確。
故選：B。
（多選）如圖甲所示為一自耦變壓器，變壓器的原線圈AB端輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中定值電阻R0＝11Ω，電容器C的擊穿電壓為22V，移動滑片P使電容器剛好不會被擊穿，所有電表均為理想電表，下列說法正確的是（）
A．電壓表的示數(shù)為220 V
B．原副線圈的匝數(shù)比為10：1
C．電流表的示數(shù)等于通過電阻R0的電流
D．原線圈AB端輸入電壓的變化規(guī)律為u＝311sin100πtV
【解答】解：A、由圖乙知電壓的有效值即電壓表的示數(shù)為220 V，A正確；
B、電容器的耐壓值為交流最大值，有效值為11，所以原副線圈的匝數(shù)比為220：11，B錯誤；
C、電容器通交流，所以電流表的示數(shù)大于通過電阻R0的電流，C錯誤；
D、由圖乙知交流電的周期0.02s所以角速度為100π，輸入電壓的變化規(guī)律為u＝311sin100πtV，D正確；
故選：AD。
（多選）如圖甲所示，自耦變壓器的原線圈與N匝、半徑為r的圓形線圈（圖中未畫全）相連，副線圈與定值電阻R構(gòu)成回路，圖示位置副線圈的匝數(shù)為原線圈匝數(shù)的。線圈內(nèi)有垂直線圈平面向里的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化。不考慮電阻隨溫度的變化以及線圈的電阻，下列說法正確的是（）
A．圖示位置，定值電阻兩端的最大電壓為
B．圖示位置，定值電阻消耗的電功率為
C．若磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期減小，則變壓器的輸出功率將增大
D．若自耦變壓器的滑片P順時針轉(zhuǎn)動，則通過原線圈的電流增大
【解答】解：A、由圖乙得磁感應(yīng)強(qiáng)度為，由法拉第電磁感應(yīng)定律得，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，所以原線圈兩端的最大電壓為，由得定值電阻兩端的最大電壓為，故A錯誤；
B、定值電阻消耗的功率為，故B正確；
C、若磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期減小，則感應(yīng)電動勢的最大值增大，副線圈兩端的電壓增大，定值電阻消耗的電功率即變壓器的輸出功率將增大，故C正確；
D、若自耦變壓器的滑片P順時針轉(zhuǎn)動，副線圈的匝數(shù)減小，副線圈兩端的電壓減小，通過副線圈的電流減小，由n1I1＝n2I2可知，通過原線圈的電流減小，故D錯誤。
故選：BC。
（多選）如圖所示，一自耦變壓器（可以看成理想變壓器）在初級線睏加一有效值恒定的正弦式交變電壓，副線圖接入電阻為R0和R的定值電阻，開始時，副線圈中開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，圖中電表均為理想電表，則下列說法正確的是（）
.
A．只將P順時針轉(zhuǎn)動，V2讀數(shù)變小，A1讀數(shù)變大
B．只將P順時針轉(zhuǎn)動，A2讀數(shù)變小，原線圖輸入功率減小
C．只將S斷開，V2、V3、A2讀數(shù)均為零
D．只將S斷開，V2、V3讀數(shù)不為零，A2讀數(shù)為零
【解答】解：AB．只將P順時針轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于副線圈的匝數(shù)減少，由可知，副線圈的匝數(shù)減少，電壓減少，即V2讀數(shù)變小，A2讀數(shù)變小，由變壓器功率不變可知，可知P1＝P2＝U2I2，故原線圖輸入功率減小，又P1＝U1I1，U1不變，I1減小，即A1讀數(shù)變小，故A錯誤，B正確；
CD．只將S斷開，副線圈斷路，故無電流流過，A2讀數(shù)均為零，但V2、V3讀數(shù)不為零，故C錯誤，D正確；
故選：BD。
（多選）如圖所示為一理想的自耦變壓器，滑片P1可以控制接入電路的線圈匝數(shù)、滑片P2可以控制滑動變阻器接入電路的阻值，現(xiàn)在原線圈兩端接入電壓為U的交流電，兩電流表均為理想電流表。下列說法正確的是（）
A．P1位置不變，將P2向下移動，則R1兩端電壓的減小量等于R2兩端電壓的增加量
B．P1位置不變，將P2向上移動，電流表A1、A2的讀數(shù)均增大
C．P2位置不變，將P1向下移動，電流表A1、A2的讀數(shù)均增大相同倍數(shù)
D．P2位置不變，將P1向上移動，R1兩端電壓的增加量一定等于R2兩端電壓的增加量
【解答】解：A、P1位置不變，則副線圈兩端的電壓U2一定，P2下移，R2接入電路的阻值變大，則副線圈中的電流減小，電流表A2示數(shù)減小，R1兩端電壓減小，R2兩端電壓變大，因UR1+UR2＝U2，U2為定值，則R1兩端電壓的減小量等于R2兩端電壓的增加量，故A正確；
B、P1位置不變，P2上移，R2接入電路的阻值變小，U2一定，故副線圈中的電流增大，根據(jù)n1：n2＝I2：I1知，兩電流表的示數(shù)都增大，故B正確；
C、P2位置不變，P1下移，副線圈匝數(shù)減少，由n1：n2＝U1：U2知，副線圈兩端的電壓U2減小，因為副線圈中的電阻不變，所以副線圈中的電流變小，即A2變小，則A1變小，故C錯誤；
D、P2位置不變，將P1向上移動，U2增大，副線圈中的電阻不變，電流增大，由于R1和R2不一定相等，所以R1兩端電壓的增加量不一定等于R2兩端電壓的增加量，故D錯誤。
故選：AB。
電壓互感器
電流互感器
原理圖
原線圈的連接
并聯(lián)在高壓電路中
串聯(lián)在交流電路中
副線圈的連接
連接交流電壓表
連接交流電流表
互感器的作用
將高電壓變?yōu)榈碗妷?br>將大電流變?yōu)樾‰娏?br>利用的公式
eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)
I1n1＝I2n2

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