(普查练习)第29课 变压器 电能的输送-2023版新高考物理一轮【提分宝典】全考点普查随堂课后练

第29课　　　　　变压器　电能的输送 普查与练习29　　　　　变压器　电能的输送 1．变压器 a．互感现象是变压器的工作基础 (1)(2020江苏，3分)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器(　　) A．是一种降压变压器 B．能测量直流电路的电流 C．原、副线圈电流的频率不同 D．副线圈的电流小于原线圈的电流 (1)答案：D 解析：原线圈匝数较少，副线圈匝数较多，电流互感器是一种升电压、降电流的变压器，故A项错误，D项正确。电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，不能测量直流电路的电流，故B项错误。电流互感器不会改变电流的频率，即原、副线圈电流的频率相同，故C项错误。 b．理想变压器基本规律＝、＝、P1＝P2的应用 (2)(多选)(2020全国Ⅲ，6分)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是(　　) 　　　　图(a)　　　　　　　　　　　　图(b) A．所用交流电的频率为50 Hz B．电压表的示数为100 V C．电流表的示数为1.0 A D．变压器传输的电功率为15.0 W (2)答案：AD 解析：由图(b)可知输出端交流电的周期为0.02 s，变压器不改变交流电的周期和频率，故所用交流电的频率为f＝＝＝50 Hz，故A项正确。通过R2电流的有效值为I＝＝1 A，根据欧姆定律知，R2两端即副线圈两端的电压U2＝IR2＝1×10 V＝10 V，根据理想变压器的电压规律＝可知，原线圈两端的电压U1＝U2＝10×10 V＝100 V，电阻R1两端电压即为电压表示数，则有UV＝U0－U1＝220 V－100 V＝120 V，故B项错误。电流表的示数为IA＝＝ A＝0.5 A，故C项错误。副线圈中流过的电流为I总＝I＋IA＝1 A＋0.5 A＝1.5 A，变压器传输的电功率为P＝I总U2＝15.0 W，故D项正确。 (3)(多选)(2019海南单科，5分)如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2、R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5∶1改为10∶1后(　　) A．流经R1的电流减小到原来的 B．R2两端的电压增加到原来的2倍 C．R3两端的电压减小到原来的 D．电阻上总的热功率减小到原来的 (3)答案：CD 解析：根据理想变压器的电压关系＝得U2＝U1，则当变压器原、副线圈的匝数比由5∶1改为10∶1时，副线圈的输出电压减小为原来的，根据欧姆定律I＝可知，流经R1的电流减小到原来的，故A项错误。根据串、并联电路规律可知，R2两端的电压减小到原来的，故B项错误。同理，R3两端的电压减小到原来的，故C项正确。副线圈总电阻不变，根据P＝可知，总功率减小到原来的，故D项正确。 (4)(多选)(2021河北，6分)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是(　　) A．通过电阻R2的电流为 B．电阻R2两端的电压为 C．n0与n1的比值为 D．发电机的功率为 (4)答案：BC 解析：由题知理想电流表读数为I，则根据欧姆定律得U1＝IR1，根据变压器电压与匝数的关系有＝，＝，则有U0＝IR1，U2＝IR1，再由欧姆定律得U2＝I2R2，可得出I2＝I，故A项错误，B项正确。由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有Emax＝2NBL2ω，U0＝＝NBL2ω，由选项A、B的分析知U0＝IR1，则＝，故C项正确。变压器为理想变压器，所以P0＝P1＋P2＝U1I＋U2I2，又U1＝U0，U2＝U0，代入可得P0＝；由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P0，故D项错误。 (5)(2021广东，4分)某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2 s，电压最大值为0.05 V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60。下列说法正确的是(　　) A．交流电的频率为10 Hz B．副线圈两端电压最大值为3 V C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 (5)答案：B 解析：周期T＝0.2 s，则频率f＝＝5 Hz，故A项错误。