（全國(guó)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 交變電流 傳感器 第46課時(shí) 變壓器電能的輸送學(xué)案

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1、 第46課時(shí)　變壓器　電能的輸送 考點(diǎn)1　理想變壓器的工作原理和基本關(guān)系式 1．構(gòu)造和原理(如圖所示) (1)主要構(gòu)造：由?cè)€圈、副線圈和閉合鐵芯組成。 (2)工作原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。 2．理想變壓器的基本關(guān)系式 (1)功率關(guān)系：P入＝P出。 (2)電壓關(guān)系：＝，若n1>n2，為降壓變壓器；若n1

2、 若AX為輸入端，觸頭a向上移動(dòng)時(shí)，副線圈匝數(shù)N2增加，輸出電壓升高。 (2)互感器 [例1]　(2016·全國(guó)卷Ⅰ)一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω、1 Ω和4 Ω，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 解析　開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電路如圖甲所示，原、副線圈的電流比＝，通過(guò)R2的電流I2＝，副線圈的輸出電壓U2＝I2(R2＋R3)＝，由＝可得原線圈兩端的電壓U1＝5I2，則U＝U1＋I(xiàn)

3、R1＝5I2＋3I； 　 開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路如圖乙所示，原、副線圈的電流比＝，通過(guò)R2的電流I2′＝，副線圈的輸出電壓U2′＝I2′R2＝，由＝可得原線圈兩端的電壓U1′＝4I2，則U＝U1′＋4IR1＝4I2＋12I，聯(lián)立解得＝3，B正確。 答案　B (1)理想變壓器只能改變交流電流的電壓和電流，不能改變交流電流的頻率； (2)制約關(guān)系：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定；原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定；原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定。 1．(2018·德州高二檢測(cè))(多選)如圖是一個(gè)理想變壓器的示意圖，在它正常工作時(shí)關(guān)于其說(shuō)

4、法正確的是(　　) A．副線圈中的電動(dòng)勢(shì)是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而產(chǎn)生的 B．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電能 C．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電能 D．輸送的電能經(jīng)變壓器的鐵芯直接傳輸過(guò)去 答案　AB 解析　變壓器的原理是原線圈的電流發(fā)生變化，從而引起副線圈中磁通量變化，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，故A正確；變壓器電能的輸送是電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電能輸送到副線圈電路中，故B正確，C、D錯(cuò)誤。 2．(2018·松原高二檢測(cè))(多選)如圖所示為兩個(gè)互感器，在圖中圓圈內(nèi)a、b表示電表，已知電壓比為100，電流比為10，電壓表的示數(shù)為220 V，電流表的示數(shù)為10 A

5、，則(　　) A．a(chǎn)為電流表，b為電壓表 B．a(chǎn)為電壓表，b為電流表 C．線路輸送電功率是2200 W D．線路輸送電功率是2.2×106 W 答案　BD 解析　電壓互感器是并聯(lián)在原電路中的，電流互感器是串聯(lián)在原電路中的，所以a為電壓表，b為電流表，B正確。由電壓比為100知U1＝2.2×104 V，由電流比為10知I1＝100 A。由P＝U1I1可得輸送功率為2.2×106 W，D正確。 3．(2017·北京高考) 如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有R＝55 Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，電流表、電壓表均為

6、理想電表。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．原線圈的輸入功率為220 W B．電流表的讀數(shù)為1 A C．電壓表的讀數(shù)為110 V D．副線圈輸出交流電的周期為50 s 答案　B 解析　理想變壓器原線圈兩端電壓的有效值為U1＝220 V，由＝得U2＝＝110 V，即電壓表的讀數(shù)為110 V，通過(guò)負(fù)載電阻的電流I2＝＝ A＝2 A，則副線圈的輸出功率P＝U2I2＝110×2 W＝220 W，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，為220 W，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。由n1I1＝n2I2得I1＝＝1 A，即電流表的讀數(shù)為1 A，選項(xiàng)B正確。由u＝220sin100πt(V)可知，角速度ω＝100π

7、 rad/s，原線圈所接交流電的周期T＝＝0.02 s，副線圈輸出交流電的周期不變，仍為0.02 s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)2　理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析 1．理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析常見(jiàn)以下兩種情況 (1)匝數(shù)比不變，負(fù)載變。如圖所示： ①電壓分析：U1不變，根據(jù)＝，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變。 ②電流分析：當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2＝變化，由于＝，故I1發(fā)生變化。 ③功率分析：I2變化引起P2＝U2I2變化，由于P1＝P2，故P1發(fā)生變化。 (2)負(fù)載電阻不變，匝數(shù)比變。如圖所示： ①電壓分析：U1不變，發(fā)生變化，根據(jù)＝，U2變化。 ②副線圈電流分析：R不變，U2變化

8、，故I2＝發(fā)生變化。 ③功率分析：根據(jù)P2＝，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1＝P2，故P1變化。 ④原線圈電流分析：根據(jù)P1＝U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化。 2．分析變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的基本思路 U1U2I2 I1P1 [例2]　(2016·天津高考)如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大 B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大 D．若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

9、 解析　由題知，U1不變，不變，故U2不變。當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí)，R滑變大，R總變大，R兩端電壓即電壓表示數(shù)變大，UR1減小，IR1減小，則PR1減小，A錯(cuò)誤、B正確。因?yàn)镮R1減小，不變，由I1＝IR1知I1(即電流表A1示數(shù))減小，C錯(cuò)誤。若閉合開(kāi)關(guān)S，則總電阻減小，由IR1＝知IR1增大，UR1增大，UR2(U2－UR1)減小，電流表A2的示數(shù)減小，D錯(cuò)誤。 答案　B 處理變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，首先應(yīng)明確“不變量”和“變化量”，對(duì)變化量要把握它們之間的制約關(guān)系，依據(jù)程序分析的思想，從主動(dòng)變化量開(kāi)始，依據(jù)制約關(guān)系從前到后或從后到前逐一分析各物理量的變化情況。 (人教版選修3－2

10、 P44·T5改編)如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電壓表V1示數(shù)增大 B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大 C．該變壓器起升壓作用 D．變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng) 答案　D 解析　電壓表V1的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，所以滑片滑動(dòng)時(shí)V1示數(shù)不變，A錯(cuò)誤；電壓表V2測(cè)量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)

11、為V2示數(shù)減去R0兩端電壓，兩線圈中電流增大，易知R0兩端電壓升高，故V3示數(shù)減小，B錯(cuò)誤；理想變壓器U1I1＝U2I2，則U1ΔI1＝U2ΔI2，ΔI2>ΔI1，故U2

12、回路2和回路3，由變壓器原理可得：線圈3(匝數(shù)為n3)和線圈4(匝數(shù)為n4)中各個(gè)量間的關(guān)系是＝，＝，P3＝P4。 3．掌握一個(gè)守恒 能量守恒關(guān)系式P1＝P損＋P4。 4．輸送電流 I2＝＝＝。 5．功率損失 P損＝ΔU·I線＝＝IR線＝P2－P3。 [例3]　(2017·河南商丘二模)(多選)如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝1∶10，在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2 Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比n3∶n4＝10∶1，若T2的“用電設(shè)備”兩端的電壓U4＝200 V，且“用電

13、設(shè)備”消耗的電功率為10 kW，不考慮其他因素的影響，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．T1的副線圈兩端電壓的最大值為2010 V B．T2的原線圈兩端的電壓為2000 V C．輸電線上損失的電功率為50 W D．T1的原線圈輸入的電功率為10.1 kW 解析　對(duì)于降壓變壓器T2，副線圈上的輸出電流I4＝＝＝50 A，依據(jù)＝，＝，可得U3＝2000 V，I3＝5 A，B正確。輸電線上損耗電壓U損＝I3r＝10 V，損耗功率P損＝U損I3＝50 W，C正確。在輸電回路中U2＝U3＋U＝2010 V，所以變壓器T1的副線圈兩端電壓的最大值為2010 V，A正確。根據(jù)變壓器的功率關(guān)系且I

14、3＝I2，所以原線圈輸入的電功率P輸入＝U1I1＝U2I2＝U2I3＝2010×5 W＝10.05 kW，D錯(cuò)誤。 答案　ABC 正確計(jì)算輸電線上損耗的電壓和功率，利用原、副線圈基本量之間的關(guān)系和功率關(guān)系求解。 1．(人教版選修3－2 P50·T3改編)從發(fā)電站輸出的功率為220 kW，輸電線的總電阻為0.05 Ω，用110 V和11 kV兩種電壓輸電。兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為(　　) A．100∶1 B．1∶100 C．1∶10 D．10∶1 答案　A 解析　由題意知輸電線上的電流I＝，則輸電線的總電阻造成的電壓損失ΔU＝Ir＝，故＝＝＝＝，故選

15、A。 2．如圖所示是發(fā)電廠通過(guò)升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶端時(shí)再通過(guò)降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖。圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表。設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示，變阻器R相當(dāng)于用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R變小，則當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí)(　　) A．電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小 B．電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A3的讀數(shù)減小 C．電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變 D．線路損耗功率不變 答案　C 解析　當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí)，發(fā)電

16、機(jī)的輸出功率P1增大，又發(fā)電廠輸出的電壓一定，即U1一定，也就是電壓表V1的示數(shù)不變，根據(jù)I1＝可得I1增大，再根據(jù)＝，＝，由于不變，可得U2不變(即V2的讀數(shù)不變)、I2增大(即A2的讀數(shù)增大)，則P損(IR0)變大，U損(I2R0)也變大，U3(U2－U損)減小，即V3讀數(shù)減小，由＝，＝，I2＝I3，且不變，分析可得U4變小、I4變大，即V4、A3讀數(shù)分別減小、增大，A、B、D錯(cuò)誤；而電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值是輸電線的電阻，是不變的，C正確。 1．有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖所示，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，燈L1正常發(fā)光。S閉

17、合后，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電阻R消耗的電功率增大 B．燈L1、L2都能正常發(fā)光 C．原線圈的輸入功率減小 D．原、副線圈的電流比減小 答案　A 解析　當(dāng)S閉合后，由變壓器電壓與匝數(shù)比關(guān)系＝，可知副線圈電壓U2不變，而電路的電阻減小，所以副線圈的電流增大，由P＝I2R知R消耗的功率增大，故A正確；當(dāng)S閉合后，電路的電阻減小，副線圈的電流增大，所以電阻R的電壓增大，而副線圈電壓U2不變，所以燈泡兩端的電壓減小，燈L1、L2都不能正常發(fā)光，故B錯(cuò)誤；由于副線圈中負(fù)載電阻減小，消耗的功率為P＝，故消耗的功率增大，又因?yàn)檩斎牍β实扔谳敵龉β?，故原線圈的輸入功率增大，C錯(cuò)誤；由電

18、流與匝數(shù)關(guān)系＝，知變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，故原、副線圈中電流之比不變，故D錯(cuò)誤。 2．如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，A、V均為理想電表，R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，L1和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電壓u的頻率為100 Hz B．電壓表V的示數(shù)為22 V C．當(dāng)光強(qiáng)增大時(shí)，變壓器的輸入功率變大 D．當(dāng)L1的燈絲燒斷后，V示數(shù)變小 答案　C 解析　電壓的頻率f＝＝50 Hz，A錯(cuò)誤；原線圈電壓有效值U1＝220 V，由＝＝得U2＝22 V，電壓表測(cè)量L2電壓，所以電壓表

19、的示數(shù)小于22 V，B錯(cuò)誤；當(dāng)光強(qiáng)變大時(shí)，R的阻值減小，總電阻減小，電流變大，總功率變大，則變壓器輸入功率變大，C正確；當(dāng)L1燈燒絲斷后，因副線圈電壓不變，則L2上的電壓不變，則V的示數(shù)不變，D錯(cuò)誤。 3．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1＝220sin100πt(V)，則(　　) A．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22 V B．當(dāng)t＝ s時(shí)，c、d間的電壓瞬時(shí)值為110 V C．單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表

20、和電流表的示數(shù)均變小 D．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變小 答案　A 解析　當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈兩端的電壓有效值U1＝ V＝220 V，根據(jù)＝，代入數(shù)據(jù)得U2＝22 V，故電壓表的示數(shù)為22 V，A正確；當(dāng)t＝ s時(shí)，c，d間電壓的瞬時(shí)值為 u＝220sin100π× V＝110 V，故B錯(cuò)誤；當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器電阻的阻值變大，電壓不變，電流表示數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b時(shí)，原線圈匝數(shù)減小，根據(jù)＝，所以U2變大，電壓表和電流表的讀數(shù)均變大，故D錯(cuò)誤。 4．(

21、2017·河北定州周練)如圖，利用理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線路的電阻不變，當(dāng)用電高峰到來(lái)時(shí)(　　) A．輸電線上損耗的功率減小 B．電壓表V1的示數(shù)減小，電流表A1增大 C．電壓表V2的示數(shù)增大，電流表A2減小 D．用戶功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小 答案　D 解析　當(dāng)用電高峰到來(lái)時(shí)，用戶消耗的功率變大，則電流表A2讀數(shù)變大，輸電線上的電流變大，輸電線上損耗的功率、電壓都變大，A錯(cuò)誤；電流表A1增大，因?yàn)榘l(fā)電廠的輸出電壓恒定，則升壓變壓器的輸出電壓也不變，即電壓表V1的示數(shù)不變，B錯(cuò)誤；輸電線上的電壓損失變大，故降壓變壓器的初級(jí)電壓減小，由理想變壓器

22、的電壓與匝數(shù)成正比得次級(jí)電壓也減小，即電壓表V2的示數(shù)減小，C錯(cuò)誤；用戶消耗的功率占發(fā)電廠輸出總功率的比例＝1－＝1－，因?yàn)檩旊娋€上的電流增大，則電壓損失ΔU增大，U1不變，所以用戶消耗的功率占發(fā)電廠輸出總功率的比例減小，故D正確。 5．(2017·浙江嘉興期末)(多選)某興趣小組利用如圖所示裝置給小燈泡供電。矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)變壓器給小燈泡供電。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．圖示位置穿過(guò)線框的磁通量為零 B．圖示位置線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 C．使用變壓器的目的是為了提高

23、輸出功率 D．若燈泡偏暗，可通過(guò)減少原線圈匝數(shù)來(lái)提高燈泡亮度 答案　BD 解析　圖示位置穿過(guò)線圈的磁通量最大，線圈平面與中性面重合，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，A錯(cuò)誤，B正確；變壓器只能改變電壓，不能提高輸出功率，C錯(cuò)誤；根據(jù)＝，當(dāng)U1不變時(shí)，可以減少原線圈的匝數(shù)n1可以增加副線圈的電壓U2，使偏暗的燈泡變亮，D正確。 6．(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C為電容器，已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則(　　) A．交流電的頻率為0.02 Hz B．原線圈輸入電壓的最大值為200 V C．電阻R1的電功率為10 W D．通過(guò)R

24、2的電流始終為零 答案　BC 解析　根據(jù)變壓器原理可知原、副線圈中電流的周期、頻率相同，由題圖乙可知周期為T＝0.02 s、頻率為f＝＝50 Hz，A錯(cuò)誤；由圖乙可知通過(guò)R1的電流最大值為Im＝1 A，根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um＝20 V，再根據(jù)原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V，B正確；R1的電功率P＝IR1＝2×20 W＝10 W，C正確；電容C能通交流電，有電流通過(guò)R2，D錯(cuò)誤。 7．(2017·山西太原模擬)(多選)如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，其中T1、T2為理想變壓器，r是輸電線電阻，燈L1、L2相同且阻值不變?，F(xiàn)保持變壓器T1的輸入電壓

25、不變，滑片P位置不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈L1正常發(fā)光，則(　　) A．僅閉合S，燈L1會(huì)變亮 B．僅閉合S，r消耗的功率會(huì)變大 C．僅將滑片P下移，r消耗的功率會(huì)變小 D．僅將滑片P上移，電流表示數(shù)會(huì)變小 答案　BD 解析　閉合S，負(fù)載電阻減小，變壓器T2副線圈電流增大，根據(jù)變流規(guī)律知，T2原線圈電流增大，即輸電線上電流增大，導(dǎo)線上損耗的電壓U＝Ir增大，損耗的功率P＝I2r增大，T2的輸入電壓U3＝U2－Ir減小，所以U4減小，即燈泡L1兩端電壓減小，變暗，故A錯(cuò)誤、B正確；僅將滑片P下移，變壓器T1副線圈匝數(shù)增加(n2增加)，根據(jù)＝可知U2變大，所以變壓器T2的輸入電壓U3

26、增大，U4增大，再根據(jù)I4＝得負(fù)載電流增大，整個(gè)電路電流增大，r消耗的功率會(huì)變大，故C錯(cuò)誤；僅將滑片P上移，同理可得輸電線電流減小，電流表示數(shù)會(huì)變小，故D正確。 8．(2018·福建廈門月考)(多選)如圖為學(xué)校配電房向各個(gè)教室的供電示意圖，T為理想變壓器，V1、A1為監(jiān)控室供電端的電壓表和電流表，V2、A2為監(jiān)控校內(nèi)變壓器輸出端的電壓表和電流表，R1、R2為教室的負(fù)載電阻，V3、A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當(dāng)長(zhǎng)的一段距離，則當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．電流表A1、A2和A3的示數(shù)都變大 B．只有電流表A1的示數(shù)變大 C．電壓表V3的示數(shù)變小

27、 D．電壓表V2和V3的示數(shù)都變小 答案　ABD 解析　當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，副線圈的總電阻變小，由于升壓變壓器的輸入電壓不變，則輸出電壓不變，即V2的示數(shù)不變，可知輸電線中的電流增大，即A2的示數(shù)增大，則輸電線上損失的電壓增大，可知用戶端得到的電壓減小，即V3的示數(shù)減小，所以通過(guò)R1的電流減小，即A3的示數(shù)減小，副線圈中電流決定原線圈中的電流，根據(jù)＝知，原線圈中的電流I1增大，所以A1的示數(shù)增大，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 9．(2016·江蘇高考) 如圖所示，一自耦變壓器環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈。在a、

28、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2。在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中(　　) A．U2>U1，U2降低 B．U2>U1，U2升高 C．U2

29、匝數(shù)比為9∶1 B．原、副線圈匝數(shù)比為1∶9 C．此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1 D．此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9 答案　AD 解析　由題意知U＝10U燈，a、b均正常發(fā)光，則變壓器輸入電壓U1＝9U燈，而輸出電壓U2＝U燈，所以原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝U1∶U2＝9∶1；而I1∶I2＝n2∶n1＝1∶9，所以兩燈功率之比Pa∶Pb＝U燈I1∶U燈I2＝1∶9，選項(xiàng)A、D正確。 11. (2016·四川高考)如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則(　　) A．小燈泡變亮 B．小燈泡變暗 C．原、副線圈兩端

30、電壓的比值不變 D．通過(guò)原、副線圈電流的比值不變 答案　B 解析　設(shè)原、副線圈減少的匝數(shù)均為n，則根據(jù)變壓比有，＝，＝，由于U2′＝U1，U2＝U1，因此U2′小于U2，即副線圈兩端的電壓變小，小燈泡變暗，A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；由于匝數(shù)比變化，因此原、副線圈兩端電壓的比值和通過(guò)原、副線圈電流的比值均發(fā)生變化，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 12．(2015·天津高考)(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則(　　) A．保持Q的位置不

31、動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大 B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小 C．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大 D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小 答案　BC 解析　保持Q的位置不動(dòng)，則副線圈的輸出電壓不變，當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈電路中的總電阻變大，副線圈中的電流減小，根據(jù)變流比可知，原線圈中的電流減小，因此電流表的讀數(shù)變小，A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；保持P的位置不動(dòng)，副線圈電路中的總電阻不變，當(dāng)Q向上移時(shí)，副線圈的匝數(shù)增多，由變壓比可知，副線圈的輸出電壓增大，副線圈中的電流增大，輸出功率增大，變壓器輸入功率增大，原線圈中的電流增大，電流表

32、讀數(shù)變大，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 13．(2015·福建高考)如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為(　　) A. B. C．422r D．422r 答案　C 解析　因?yàn)閡＝Umsinωt，所以有U1＝，根據(jù)變壓器變壓規(guī)律有U2＝，根據(jù)P＝U2I2得I2＝＝，線路損失的功率為ΔP＝2Ir＝，所以C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 14．(2017·江蘇高考)(多選)某音響電路的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示，輸入信號(hào)既有高頻成分，也有低頻成分，則(　　) A．電感L1的作用是通高頻 B．電容C2的作用是通高頻 C．揚(yáng)聲器甲用于輸出高頻成分 D．揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分 答案　BD 解析　電感的特點(diǎn)是通低頻阻高頻，電容的特點(diǎn)是通高頻阻低頻，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；混合信號(hào)輸入后，高頻成分被L1阻礙，再經(jīng)C1過(guò)濾一部分，則通過(guò)揚(yáng)聲器甲的是低頻成分，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)混合信號(hào)輸入后，電容C2讓高頻信號(hào)順利通過(guò)，電感L2不能過(guò)濾掉高頻成分，但可以過(guò)濾掉低頻成分，故通過(guò)揚(yáng)聲器乙的是高頻成分，選項(xiàng)D正確。 18