考点37 变压器 电能的输送 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷课件PPT（新教材）

考点37　变压器　电能的输送　实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1 狂刷小题·夯基础 2 精做大题·提能力 77 本课结束 100 题组一　基础小题 1．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10 W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是(　　) A．副线圈上交变电流的频率为100 Hz B．电压表的示数为220 V C．变压器原、副线圈的匝数比为11∶1 D．变压器的输入功率为110 W 答案　C 解析　由题图乙可知f＝ eq \f(1,T)＝50 Hz，变压器不改变交变电流的频率，故副线圈上交变电流的频率为50 Hz，A错误；小灯泡的额定功率P＝10 W，由P＝ eq \f(U2,R)可得小灯泡的额定电压U＝20 V，小灯泡恰好正常发光，则电压表的示数为20 V，B错误；根据理想变压器电压与匝数的关系式 eq \f(U1,U2)＝ eq \f(n1,n2)，可得 eq \f(n1,n2)＝ eq \f(220,20)＝ eq \f(11,1)，C正确；小灯泡恰好正常发光，则变压器输出功率为10 W，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，可知该变压器的输入功率为10 W，D错误。 2.一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　由题图可知变压器的原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2，因 eq \f(U1,U2)＝ eq \f(n1,n2)，则U2<U1；在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中，n2减小，则U2降低。故C正确，A、B、D错误。 3.为了测量高电压和强电流，常用到变压器的有关原理。如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若电压互感器上、下线圈的匝数比为1000∶1，电流互感器上、下线圈的匝数比为1∶100，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，下列说法正确的是(　　) A．两输电线间的电压为220 V B．L2中的电流强度为10 A C．输电线中输送的功率为2.2×108 W D．两输电线的电阻为22 Ω 答案　C 解析　已知甲中n1∶n2＝1000∶1，电压表示数为220 V，故两输电线间的电压为：U＝220×1000 V＝2.2×105 V，故A错误；已知乙中n3∶n4＝1∶100，电流表示数为10 A，故L2中的电流为：I＝10×100 A＝1000 A，故B错误；输电线中输送的功率为：P＝UI＝2.2×108 W，故C正确；两输电线的电阻无法求得，故D错误。 4．如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2。在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsin ωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为(　　) A．eq \o\al(2,m) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2))) eq \f(U,4r) B．eq \o\al(2,m) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1))) eq \f(U,4r) C．4 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2))) eq \s\up12(2) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um))) eq \s\up12(2)r D．4 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1))) eq \s\up12(2) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um))) eq \s\up12(2)r 答案　C 解析　升压变压器T原线圈电压的有效值U1＝ eq \f(Um,\r(2))，根据 eq \f(U1,U2)＝ eq \f(n1,n2)可得，T副线圈两端的电压有效值U2＝ eq \f(n2,n1)· eq \f(Um,\r(2))，又因为是理想变压器，所以T副线圈的输出功率等于电源的输送电功率P，输电线上的电流I＝ eq \f(P,U2)，输电线上损失的电功率P′＝I2·2r＝4 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2))) eq \s\u