专题十三 第47练 理想变压器的动态分析-2020高考物理【高考高手】必刷专题综合练

第47练　理想变压器的动态分析◆建议用时:10分钟 1.(2020·全国2,19,6分,难度★★)(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP,到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP',到达B处时电压下降了ΔU'。不考虑其他因素的影响,则 (　　) 　　　　 　　　　　 　　　　　 A.ΔP'=ΔP B.ΔP'=ΔP C.ΔU'=ΔU D.ΔU'=ΔU 答案AD 解析超高压输电时电流I1=,特高压输电时电流I2=;超高压输电时导线上损失的功率ΔP=R,特高压输电时导线上损失的功率ΔP'=R,联立求得ΔP'=ΔP,A正确,B错误。超高压输电时导线上损失的电压ΔU=I1R,特高压输电时导线上损失的电压ΔU'=I2R,联立求得ΔU'=ΔU,C错误,D正确。 2.(2016·江苏,4,3分,难度★)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中(　　) A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高 C.U2<U1,U2降低 D.U2<U1,U2升高 答案C 解析根据电压和匝数的关系,得U2=·U1,已知n2<n1,所以U2<U1,滑动触头从M点顺时针旋转到N点过程中,n2减小,n1不变,所以U2减小,故选项A、B、D错误,C正确。 3. (2016·天津,5,6分,难度★★)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是 (　　) A.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电压表V示数变大 C.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电流表A1示数变大 D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大 答案B 解析副线圈两端电压U2=U1,因为U1与匝数比不变,故U2不变。当滑动变阻器滑片P向上滑动时,R增大,电路的总电阻增大,据I=知流经副线圈干路电流减小,故UR1减小,R1消耗的功率减小,电压表V示数U并=U2-UR1增大,选项A错误,选项B正确;因流经副线圈干路电流I2减小,由I1=I2知,电流表A1示数减小,选项C错误; 若闭合开关S,流经副线圈干路电流相应变大,电流表A1示数变大,同时电压表V示数U并=U2-UR1减小,据 I2'=知电流表A2示数变小,选项D错误。 4. (2015·广东,15,4分,难度★★)如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管。视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220 V降至110 V,调节前后 (　　) A.副线圈中的电流比为1∶2 B.副线圈输出功率比为2∶1 C.副线圈的接入匝数比为2∶1 D.原线圈输入功率比为1∶2 答案C 解析由I=,R不变,电压由220 V降至110 V,所以电流变为原来的,即调节前后副线圈中的电流比为2∶1,故选项A错误;由P=,R不变,电压U变为原来的,所以功率变为原来的,即调节前后副线圈输出功率比为4∶1,由于输入功率由输出功率决定,也可知调节前后原线圈输入功率比为4∶1,故选项B、D均错误;调节前U2=n2,调节后U2'=n2',可得=2∶1,故选项C正确。 5.(2015·安徽,16,6分,难度★★)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A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是 (　　) A.电压表V1示数增大 B.电压表V2、V3示数均增大 C.该变压器起升压作用 D.滑动变阻器滑片是沿c→d的方向滑动 答案D 解析根据题意,原、副线圈中电流增大,可知滑动变阻器的阻值减小,滑片应沿c→d方向滑动,选项D正确;电源电压不变,则电压表V1的示数不变,选项A错误;原、副线圈匝数不变,则副线圈两端电压不变,电压表V2示数不变,R0两端电压变大,则电压表V3示数减小,选项B错误;由,得,变压器起到降压作用,选项C错误。 6. (2015·天津,6,6分,难度★)(多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑片Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑片。在原线圈上加一电压