3. 变压器（分层作业）物理沪科版选择性必修第二册

3．变压器 目 录 【攻核心·技能提升】 1 一、变压器的组成 1 二、理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比的关系 2 三、电能的输送 4 【拓思维·重难突破】 7 【链高考·精准破局】 9 一、变压器的组成 1.(多选)关于变压器，下列说法正确的是(　　) A.变压器工作的基础是自感现象 B.在原线圈中，电能转化为磁场能 C.电能能够从原线圈传递到副线圈，是因为原、副线圈通过导线连在一起 D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈也有电压输出 答案　BD 解析　变压器工作的基础是互感现象，故A错误；在原线圈中电能转化为磁场能，副线圈中磁场能转化成电能，电能是通过磁场从原线圈传递到副线圈的，故B正确，C错误；当变压器原线圈接入大小变化的直流电时，穿过原、副线圈的磁通量也变化，副线圈有电压输出，故D正确。 2.关于变压器的工作原理，以下说法正确的是(　　) A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B.变压器是依靠自感过程进行工作的 C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 答案　C 解析　通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的，即磁通量Φ变化，故A错误；变压器的工作原理是互感现象，原、副线圈并没有直接相连，故B、D错误；穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势，符合法拉第电磁感应定律，故C正确。 3.某同学用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。 (1)先将图甲中的零件组装成图乙中的变压器。再将原线圈接在交流电源上，之后再将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上，观察到副线圈输出电压U2随时间t变化的图像如图丙所示，在保证安全的前提下，该同学可能在t1～t2时间内进行的操作是________。 A.减少了原线圈的匝数 B.减少了原线圈的输入电压 C.增大了交流电源的频率 D.拔掉了变压器铁芯Q (2)用匝数na＝50匝和nb＝150匝的变压器，实验测量数据如下表。 Ua/V 1.25 2.61 3.30 Ub/V 3.80 7.92 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是__________(选填“na”或“nb”)。 (3)实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为________。 A.原、副线圈通电发热 B.铁芯在交变磁场作用下产生涡流 C.变压器铁芯“漏磁” D.原线圈输入电压发生变化 答案　(1)A　(2)nb　(3)D 解析　(1)由图丙知，t1时刻前的电压值小于t2时刻后的电压值，而周期不变，根据＝，减少原线圈的匝数，副线圈输出电压U2增大，故A正确；若减少原线圈的输入电压，副线圈输出电压U2减小，故B错误；只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压U2，故C错误；拔掉变压器铁芯Q，副线圈输出电压U2减小，故D错误。(2)由表中数据可知，≠，变压器存在漏磁现象，副线圈两端测量值小于理论值，所以连接电源的线圈是nb。(3)原、副线圈通电发热、铁芯在交变磁场作用下产生涡流，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，故A、B不符合题意；变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，故C不符合题意；原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故D符合题意。 二、理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比的关系 4.如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是(　　) 答案　B 解析　只有交流电才能通过变压器实现变压，且升压变压器的原线圈匝数比副线圈的匝数要少，满足上面两个条件的只有选项B。 5.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶5，当输入电压增加10 V时，则输出电压(　　) A.增加2 V B.增加10 V C.增加50 V D.增加500 V 答案　C 解析　由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即=，得U2=U1，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以ΔU2=·ΔU1，当输入电压增加10 V时，输出电压增加50 V。故选C。 6.如图所示，理想变压器的原线圈接在u=110sin 60πt(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为55 Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　) A.电压表的示数为55 V B.原线圈的输入功率为880 W C.副线圈输出交流电的频率为60 Hz D.若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，则电流表的示数为8 A 答案　B 解析　因为原线圈电压u=110sin 60πt(V)，故可知原线圈电压有效值为110 V，原、副线圈匝数之比为1∶2，所以有=，解得电压表的示数U2=220 V，故A错误；因副线圈的功率为P== W=880 W，输入功率等于输出功率，故B正确；根据原线圈电压u=110sin 60πt(V)可知该交流电的频率f==30 Hz，故C错误；若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，可知总电阻为：R总== Ω=27.5 Ω，所以副线圈电流为I2== A=8 A，根据=可知原线圈电流即电流表示数为I1=16 A，故D错误。 7.(多选)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交流电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是(　　) A.变压器输入功率为484 W B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3 答案　BD 解析　由于用电器正常工作，所以U2＝60 V，变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60 W＝132 W，选项A错误；由＝得＝＝＝，选项D正确；由＝得I1＝I2＝×2.2 A＝0.6 A，选项B正确；根据I＝得通过副线圈的电流的最大值I2m＝I2＝ A，选项C错误。 8.对如图甲所示的理想变压器，副线圈回路中接有阻值为R＝10 Ω的电阻，现给变压器原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，开关S闭合后电压表的示数为50 V，下列说法正确的是(　　) A.理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1 B.理想变压器原线圈的电压为100 V C.理想变压器原线圈的电流为2.5 A D.变压器输出功率为500 W 答案　C 解析　根据图乙可知变压器原线圈的输入电压的有效值为100 V，根据变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系，有＝＝＝，故A、B错误；根据欧姆定律可知副线圈中的电流为I2＝＝ A＝5 A，再根据变压器原、副线圈电流和匝数的关系，有＝，可得理想变压器原线圈的电流为I1＝＝ A＝2.5 A，故C正确；变压器的输出功率为P2＝U2I2＝50×5 W＝250 W，故D错误。 三、电能的输送 9.(多选)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则(　　) A.用户端的电压为 B.输电线上的电压为U C.输电线路上损失的电功率为Ir D.输电线路上损失的电功率为I1U 答案　AC 解析　由理想变压器输入功率等于输出功率可知P1＝P2，即U1I1＝U2I2，则U2＝，A正确；输电线上的电压为U线＝U－U1，B错误；输电线路上损失的电功率为P线＝Ir＝I1U线＝I1U－I1U1，C正确，D错误。 10.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电线的总电阻为R线。下列说法正确的是(　　)　 A.输电线上的电流I= B.输电线上的电压损失U线= C.输电线上的功率损失P线= D.输电线上的功率损失P线=()2R线 答案　D 解析　根据题意，输送的总功率为P0，输电电压为U，则可知输电线上的电流I=，故A错误；输电线上损失的功率P线=I2R线=()2R线，故C错误，D正确；输电线上的电压损失U线=IR线=R线=，故B错误。 11.IT之家2023年3月4日消息，河北省张家口国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目压缩机通过具有CNAS资质的第三方测试，达到了国际领先水平，项目鸟瞰图如图所示。若发电机产生的电压经升压变压器后升高到100 kV，以10万千瓦的功率(始终不变)经输电线远距离送往变电站，输电线上损耗的功率为3 000千瓦，则输电线的总电阻为(　　) A.3 Ω B.6 Ω C.9 Ω D.30 Ω 答案　A 解析　根据题意可知变压器的输出电压为100 kV，功率为10万千瓦，则输电线上的电流为I＝＝1 000 A，输电线上损耗的功率P损＝I2R，解得R＝3 Ω，故A正确。 12.我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800 kV以上或交流电压在1 000 kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550 kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，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′，不考虑其他因素的影响，则(　　) A.ΔP′＝ΔP B.ΔP′＝ΔP C.ΔP′＝ΔP D.ΔP′＝ΔP 答案　C 解析　设输送的电功率为P，输电线上的总电阻为r，采用550 kV输电，则输电线上损耗的电功率为ΔP＝2r，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率为ΔP′＝2r，二者比较，计算得出ΔP′＝ΔP，故C正确。 13.在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。若输送功率增大为原来的2倍，下列说法中正确的有(　　) A.升压变压器的输出电压增大为原来的2倍 B.输电线上的电流增大为原来的4倍 C.输电线上损耗的功率增大为原来的2倍 D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 答案　D 解析　因为发电厂的输出电压U1不变，根据＝可知，升压变压器的输出电压U2不变，故A错误；根据I线＝I2＝，输送功率增大为原来的2倍，则输电线上的电流增大为原来的2倍，故B错误；根据P线＝Ir可知，输电线上损耗的功率增大为原来的4倍，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，故C错误，D正确。 14.(多选)“华龙一号”是中国自主研发的第三代核电技术，跻身世界前列，其远距离输电线路简化如图，变压器为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4，输电线的总电阻为R，下列说法中正确的是(　　) A.电厂发出的电是直流电 B.I2= C.若U1=U4，则升压变压器与降压变压器的匝数比满足= D.夜晚用户增多，输电线上损失的功率增大，用户两端的电压减小 答案　BD 解析　电厂发出的电是交流电，才能通过变压器传输电能，A错误；输电线上损失电压为ΔU=U2-U3=I2R，解得I2=，B正确；由变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比可得U2=U1，U3=U4，由于输电线上有电压损失，故满足U1>U4，若U1=U4，则升压变压器与降压变压器的匝数比满足<，C错误；夜晚用户增多，消耗的功率增大，I4增大，则I3增大，输电线上损失的功率、损失的电压增大，导致U3减小，U4减小，即用户两端的电压减小，D正确。 15.如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D间接4 V交流，P、Q间接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压(　　) A.10 V　10 V B.10 V　4 V C.4 V　10 V D.10 V　0 答案　B 解析　对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流时，A、B间将得到10 V交流。题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等，所以当P、Q接4 V直流时，M、N两端的电压也是4 V，故B正确。 16.电蚊拍原理如图所示，由稳恒直流电源提供的电压被高频转换器转换成u=3sin 10 000πt(V)的低压交流电压，再将其加在变压器的原线圈上，副线圈连接电蚊拍的高压电击网，电击网上电压峰值可达到2 400 V，一旦蚊子触碰到电击网就会被灭杀。假设图中电压表为理想电表，变压器可看成理想变压器。下列说法中正确的是(　　) A.电压表示数为3 V B.电击网上电压的频率为1 000 Hz C.原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶800 D.将直流电源直接连接在变压器的原线圈上，电蚊拍仍然能正常工作 答案　C 解析　电压表测量的是原线圈两端的电压有效值，则电压表示数为U1== V，故A错误；根据题意可知，电击网上电压的频率为f==5 000 Hz，故B错误；原、副线圈的匝数比为===，故C正确；将直流电源直接连接在变压器的原线圈上，穿过副线圈的磁通量不发生变化，在副线圈中不产生电磁感应现象，没有电压输出，电蚊拍不能正常工作，故D错误。 17.如图所示，理想变压器原线圈两端接电压有效值不变的交流电源，其两个副线圈位于同一铁芯上，匝数分别为n1和n2，所接负载R1=9R2。当只闭合S1时，电流表示数为3 A；当S1和S2都闭合时，电流表示数为6 A。则n1∶n2的值为(　　) A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.9∶1 答案　B 解析　设变压器原线圈的匝数为n、电压为U，则有U∶U1∶U2=n∶n1∶n2，由输出功率等于输入功率，当只闭合S1时UI=，当S1和S2都闭合时UI'=+，将I=3 A、I'=6 A代入可得=，即U1∶U2=3∶1，得n1∶n2=3∶1，故选B。 18.(多选)青海至河南±800 kV特高压直流输电工程，是世界上首个以输送新能源为主的特高压输电大通道，其中E为可提供恒定电压的交流电源，电阻r模拟输电线上的电阻，为交流电流表，为交流电压表，R为滑动变阻器，L1以及一系列灯泡L2至Ln模拟家庭用电器，降压变压器右侧电路统称用电电路，下列说法正确的是(　　) A.若减少除L1以外的灯泡数，电压表示数将增大，电流表示数将减小 B.将滑动变阻器滑片向上移动，灯泡L1变亮，其他灯泡都变暗 C.模拟用电高峰期的情况，增加灯泡数，原灯泡将变亮 D.为保证用电高峰期每个用电器正常工作，可将降压变压器的原线圈匝数适当减小 答案　AD 解析　减少除L1以外的灯泡数，总功率减小，输电线路中的电流将减小，电流表示数减小，由U线=Ir可知输电线路分得的电压将会减小，又由电源电压恒定知，电压表示数增大，选项A正确；将滑动变阻器滑片向上移动，用电电路总电阻增大，总电流减小，输电线路中的电流I减小，最终用电电路获得的电压增大，则经过L2至Ln的电流增大，又因为总电流减小，流经L1的电流减小，L2至Ln变亮而L1变暗，选项B错误；模拟用电高峰期的情况，增加灯泡数，用户端干路电流变大，输电线路分得的电压将会增大，又由电源电压恒定可知，降压变压器副线圈两端电压减小，原灯泡将变暗，选项C错误；由C可知，用电高峰期用电器分得的电压小于正常工作电压，根据变压器原理，可将降压变压器的原线圈匝数适当减小，选项D正确。 19.(2023·北京卷)自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12 V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8 V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5 V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是(　　) A.仅增加原线圈匝数 B.仅增加副线圈匝数 C.将原、副线圈匝数都增为原来的两倍 D.将两个3.8 V小灯泡并联起来接入副线圈 答案　B 解析　由=知，仅增加原线圈匝数，副线圈的输出电压U2减小，不能使小灯泡正常发光，故A错误；由=知，仅增加副线圈匝数，副线圈的输出电压U2增大，有可能使小灯泡正常发光，故B正确；由=知，将原、副线圈匝数都增为原来的两倍，由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故C错误；将两个3.8 V小灯泡并联起来接入副线圈，由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故D错误。 20.(2022·山东卷)如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos (100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12 W。下列说法正确的是(　　) A.n1为1 100匝，Um为220 V B.BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4 A C.若将R接在AB两端，R两端的电压为18 V，频率为100 Hz D.若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5 A，周期为0.02 s 答案　D 解析　变压器的输入电压为220 V，原线圈的交流电压与时间成余弦函数关系，故输入交流电压的最大值为220 V，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为=，解得原线圈为2 200匝，A错误；根据题图可知，当原线圈输入电压为220 V时，BC间的电压为UBC==12 V，故BC间的线圈与单匝线圈匝数关系有=，则BC间的线圈匝数为120匝，流过R的电流为IBC===1 A，B错误；若将R接在AB两端，根据题图可知，当原线圈输入电压为220 V时，AB间的电压为18 V。根据交流电原线圈电压的表达式可知，交流电的角速度为100π rad/s，故交流电的频率为f===50 Hz，C错误；若将R接在AC两端，根据题图可知，当原线圈输入电压为220 V时，AC间的电压为30 V，根据欧姆定律可知，流过电阻R的电流为IAC== A=2.5 A，交流电的周期为T==0.02 s，D正确。 21.(多选)(2020·全国卷Ⅱ)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　由输电电流I=知，输送的电功率不变，输电电压加倍，输电电流变为原来的，损耗的电功率ΔP=I2r，损耗的电功率变为原来的，即ΔP'=ΔP；输电线上损失电压为ΔU=Ir，输电电流变为原来的，损失电压变为原来的，即ΔU'=ΔU，故A、D正确。 22.(2023·山东卷，7)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1＝250 V，输出功率500 kW。降压变压器的匝数比n3∶n4＝50∶1，输电线总电阻R＝62.5 Ω，其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220 V，功率88 kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是(　　) A.发电机的输出电流为368 A B.输电线上损失的功率为4.8 kW C.输送给储能站的功率为408 kW D.升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶44 答案　C 解析　由P＝UI得发电机的输出电流I1＝＝2×103 A，A错误；用户端电流I4＝＝ A＝400 A，由＝＝，解得I3＝8 A，U3＝11 000 V，则输电线上损失的功率为ΔP损＝IR＝4 kW，B错误；U2＝U3＋I3R＝11 500 V，根据理想变压器无功率损失，有P＝U2I3＋P储，代入数据有P储＝408 kW，C正确；根据＝，解得＝，D错误。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3．变压器 目 录 【攻核心·技能提升】 1 一、变压器的组成 1 二、理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比的关系 2 三、电能的输送 3 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 6 一、变压器的组成 1.(多选)关于变压器，下列说法正确的是(　　) A.变压器工作的基础是自感现象 B.在原线圈中，电能转化为磁场能 C.电能能够从原线圈传递到副线圈，是因为原、副线圈通过导线连在一起 D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈也有电压输出 2.关于变压器的工作原理，以下说法正确的是(　　) A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B.变压器是依靠自感过程进行工作的 C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 3.某同学用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。 (1)先将图甲中的零件组装成图乙中的变压器。再将原线圈接在交流电源上，之后再将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上，观察到副线圈输出电压U2随时间t变化的图像如图丙所示，在保证安全的前提下，该同学可能在t1～t2时间内进行的操作是________。 A.减少了原线圈的匝数 B.减少了原线圈的输入电压 C.增大了交流电源的频率 D.拔掉了变压器铁芯Q (2)用匝数na＝50匝和nb＝150匝的变压器，实验测量数据如下表。 Ua/V 1.25 2.61 3.30 Ub/V 3.80 7.92 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是__________(选填“na”或“nb”)。 (3)实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为________。 A.原、副线圈通电发热 B.铁芯在交变磁场作用下产生涡流 C.变压器铁芯“漏磁” D.原线圈输入电压发生变化 二、理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比的关系 4.如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是(　　) 5.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶5，当输入电压增加10 V时，则输出电压(　　) A.增加2 V B.增加10 V C.增加50 V D.增加500 V 6.如图所示，理想变压器的原线圈接在u=110sin 60πt(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为55 Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　) A.电压表的示数为55 V B.原线圈的输入功率为880 W C.副线圈输出交流电的频率为60 Hz D.若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，则电流表的示数为8 A 7.(多选)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交流电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是(　　) A.变压器输入功率为484 W B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3 8.对如图甲所示的理想变压器，副线圈回路中接有阻值为R＝10 Ω的电阻，现给变压器原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，开关S闭合后电压表的示数为50 V，下列说法正确的是(　　) A.理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1 B.理想变压器原线圈的电压为100 V C.理想变压器原线圈的电流为2.5 A D.变压器输出功率为500 W 三、电能的输送 9.(多选)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则(　　) A.用户端的电压为 B.输电线上的电压为U C.输电线路上损失的电功率为Ir D.输电线路上损失的电功率为I1U 10.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电线的总电阻为R线。下列说法正确的是(　　)　 A.输电线上的电流I= B.输电线上的电压损失U线= C.输电线上的功率损失P线= D.输电线上的功率损失P线=()2R线 11.IT之家2023年3月4日消息，河北省张家口国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目压缩机通过具有CNAS资质的第三方测试，达到了国际领先水平，项目鸟瞰图如图所示。若发电机产生的电压经升压变压器后升高到100 kV，以10万千瓦的功率(始终不变)经输电线远距离送往变电站，输电线上损耗的功率为3 000千瓦，则输电线的总电阻为(　　) A.3 Ω B.6 Ω C.9 Ω D.30 Ω 12.我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800 kV以上或交流电压在1 000 kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550 kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，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′，不考虑其他因素的影响，则(　　) A.ΔP′＝ΔP B.ΔP′＝ΔP C.ΔP′＝ΔP D.ΔP′＝ΔP 13.在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。若输送功率增大为原来的2倍，下列说法中正确的有(　　) A.升压变压器的输出电压增大为原来的2倍 B.输电线上的电流增大为原来的4倍 C.输电线上损耗的功率增大为原来的2倍 D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 14.(多选)“华龙一号”是中国自主研发的第三代核电技术，跻身世界前列，其远距离输电线路简化如图，变压器为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4，输电线的总电阻为R，下列说法中正确的是(　　) A.电厂发出的电是直流电 B.I2= C.若U1=U4，则升压变压器与降压变压器的匝数比满足= D.夜晚用户增多，输电线上损失的功率增大，用户两端的电压减小 15.如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D间接4 V交流，P、Q间接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压(　　) A.10 V　10 V B.10 V　4 V C.4 V　10 V D.10 V　0 16.电蚊拍原理如图所示，由稳恒直流电源提供的电压被高频转换器转换成u=3sin 10 000πt(V)的低压交流电压，再将其加在变压器的原线圈上，副线圈连接电蚊拍的高压电击网，电击网上电压峰值可达到2 400 V，一旦蚊子触碰到电击网就会被灭杀。假设图中电压表为理想电表，变压器可看成理想变压器。下列说法中正确的是(　　) A.电压表示数为3 V B.电击网上电压的频率为1 000 Hz C.原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶800 D.将直流电源直接连接在变压器的原线圈上，电蚊拍仍然能正常工作 17.如图所示，理想变压器原线圈两端接电压有效值不变的交流电源，其两个副线圈位于同一铁芯上，匝数分别为n1和n2，所接负载R1=9R2。当只闭合S1时，电流表示数为3 A；当S1和S2都闭合时，电流表示数为6 A。则n1∶n2的值为(　　) A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.9∶1 18.(多选)青海至河南±800 kV特高压直流输电工程，是世界上首个以输送新能源为主的特高压输电大通道，其中E为可提供恒定电压的交流电源，电阻r模拟输电线上的电阻，为交流电流表，为交流电压表，R为滑动变阻器，L1以及一系列灯泡L2至Ln模拟家庭用电器，降压变压器右侧电路统称用电电路，下列说法正确的是(　　) A.若减少除L1以外的灯泡数，电压表示数将增大，电流表示数将减小 B.将滑动变阻器滑片向上移动，灯泡L1变亮，其他灯泡都变暗 C.模拟用电高峰期的情况，增加灯泡数，原灯泡将变亮 D.为保证用电高峰期每个用电器正常工作，可将降压变压器的原线圈匝数适当减小 19.(2023·北京卷)自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12 V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8 V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5 V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是(　　) A.仅增加原线圈匝数 B.仅增加副线圈匝数 C.将原、副线圈匝数都增为原来的两倍 D.将两个3.8 V小灯泡并联起来接入副线圈 20.(2022·山东卷)如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos (100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12 W。下列说法正确的是(　　) A.n1为1 100匝，Um为220 V B.BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4 A C.若将R接在AB两端，R两端的电压为18 V，频率为100 Hz D.若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5 A，周期为0.02 s 21.(多选)(2020·全国卷Ⅱ)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 22.(2023·山东卷，7)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1＝250 V，输出功率500 kW。降压变压器的匝数比n3∶n4＝50∶1，输电线总电阻R＝62.5 Ω，其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220 V，功率88 kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是(　　) A.发电机的输出电流为368 A B.输电线上损失的功率为4.8 kW C.输送给储能站的功率为408 kW D.升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶44 / 学科网（北京）股份有限公司 $