專題45理想變壓器遠距離輸電（練）1．如圖所示，一臺理想變壓器的原副線圈匝數比為4∶1，圖中五只電燈完全相同，若L2、L3、L4、L5都能正常發光，則L1將：（）A．一定正常發光B．比正常發光暗一些C．比正常發光時亮，可能燒毀D．是否正常發光，因條件不足無法判斷【答案】A【名師點睛】本題通過得實際電流跟額定電流的關系判斷燈泡的發光情況，難度不大，屬于基礎題．2．（多選）遠距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓升高為原來的n倍，關于輸電線上的功率損失和電壓損失，正確的是：（）A．輸電線上的電功率損失是原來的倍

B．輸電線上的電功率損失是原來的倍C．輸電線上的電壓損失是原來的倍

D．輸電線上的電壓損失是原來的倍【答案】BC【解析】功率一定，則知。輸電線上的電阻一定，電功率損失由，B對；輸電線上的電壓損失由，知C對。【名師點睛】電能的輸送：1．輸電過程：2．輸電導線上的能量損失：主要是由輸電線的電阻發熱產生的，表達式為Q＝I2Rt．3．電壓損失：（1）ΔU＝U－U′；（2）ΔU＝IR．4．功率損失（1）ΔP＝P－P′；（2）ΔP＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))eq\s\up12(2)R．5．輸送電流：（1）I＝eq\f(P,U)；（2）I＝eq\f(U－U′,R)．3．（多選）如圖所示，理想變壓器的原線圈接有交流電源，輸入電壓U不變，P為滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是：（）A．將P向下滑，變壓器的輸出電壓變大B．將P向下滑，R兩端的電壓變小C．將P向上滑，燈泡L1變亮D．將P向上滑，燈泡L2變亮【答案】BC【名師點睛】電路的動態變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法。4．如圖甲所示，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸在勻強磁場中勻速轉動，輸出交流電的電動勢圖象如圖乙所示，經原副線圈匝數比為1∶10的理想變壓器給一燈泡供電如圖丙所示，燈泡的額定功率為22W。現閉合開關，燈泡正常發光。則：（）A．t=0.01s時刻穿過線框回路的磁通量為零B．交流發電機的轉速為100r/sC．變壓器原線圈中電流表示數為1AD．燈泡的額定電壓為220V【答案】C【名師點睛】本題關鍵是明確線圈在勻強磁場中勻速轉動產生的是正弦式交變電流，會根據變壓比公式、變流比公式列式求解即可；注意交流電的最大值等于有效值的倍，電流表的讀數數有效值.5．在遠距離輸電時，要盡量考慮減少輸電線上的功率損失．有一個電站，輸送的電功率P＝500kW，當使用U＝5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電能表一晝夜表示數相差4800kW·h。求（1）輸效率η輸電線總電阻r；（2）若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么電站應使用多高的電壓向外輸電．【答案】（1）；（2）【解析】（1）由于輸送功率，一晝夜輸送電能終點得到的電能，因此效率輸電線上的電流可由I＝計算，而輸電線損耗功率可由計算，其中Pr＝kW＝200kW因此可求得：（2）輸電線上損耗功率Pr＝2r∝原來，現在要求計算可得輸電電壓應調節為。【名師點睛】解決本題的關鍵知道輸送功率、輸送電壓、電流之間的關系，掌握輸電線上損失的功率。1．（多選）如圖甲所示的電路中理想變壓器原、副線圈匝數比為10:1，A、V均為理想電表，R、L和D分別是光敏電阻（其阻值隨光強增大而減小）、理想線圈和燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是：（）A．電壓u的頻率為100Hz B．V的示數為C．有光照射R時，A的示數變大 D．抽出L中的鐵芯，D變亮【答案】CD【名師點睛】此題是關于交流電及變壓器問題的計算；要知道電路的動態變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法。2．（多選）圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數n1與副線圈匝數n2之比為10:1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，電阻R1=R2=R3=20Ω和電容器C連接成如圖所示甲的電路，其中電容器的擊穿電壓為8V，電壓表V為理想交流電表，開關S處于斷開狀態，則：（）A．電壓表V的讀數約為7.07VB．電流表A的讀數為0.05AC．電阻R2上消耗的功率為2.5WD．若閉合開關S，電容器會被擊穿【答案】AC【名師點睛】本題考查了變壓器的原理及最大值與有效值之間的數量關系．能根據歐姆定律求解電路中的電流，會求功率，知道電表示數為有效值，電容器的擊穿電壓為最大值，難度適中。3．（多選）如圖所示，理想變壓器原線圈中正弦式交變電源的輸出電壓和電流分別為和，兩個副線圈的輸出電壓和電流分別為和、和.接在原副線圈中的五個完全相同的燈泡均正常發光。則下列表述正確的是：（）A．∶∶=1∶1∶2B．∶∶=1∶2∶1C．三個線圈匝數之比為5∶2∶1D．電源電壓與原線圈兩端電壓U1＇之比為5∶4【答案】BD【解析】設燈泡均正常發光時的電壓為U，由圖可知，則有：，，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，所以輸入的功率為，輸出的功率為兩個副線圈的功率的和，所以，所以，故A錯誤；設燈泡均正常發光時的電流I，由圖可知，則有：，，；所以有：，故B正確；理想變壓器的電壓與匝數成正比，由，可知：，故C錯誤；根據原線圈與電燈串聯電流相等，則有電壓關系：，所以D正確。【名師點睛】掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關系，本題即可得到解決，注意根據燈泡的正常發光電流與電壓值恒定，是解題的關鍵之處。4．圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數分別為、。在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送功率為P，輸電線的總電阻為，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為：（）A．B．C．D．【答案】C【解析】【名師點睛】理想變壓器輸入功率和輸出功率相等，通過原線圈的電壓求出副線圈的電壓，再根據，求出輸電線上的電流，從而求出輸電線上消耗的功率。5．發電機輸出功率為100kW，輸出電壓是250V，用戶需要的電壓是220V，輸電線電阻為10Ω．若輸電線中因發熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：（1）在輸電線路中設置的升、降壓變壓器的原、副線圈的匝數比分別為多少．（2）用戶得到的電功率是多少？【答案】（1）1：20；240：11；（2）96kW【解析】（1）輸電線因發熱損耗的功率為：△P=P×4%=100×4%kW=4kW（2）用戶得到的電功率，即降壓變壓器的輸出功率為：P′=P×（1-4%）=100×96%kW=96kW【名師點睛】對于遠距離輸電問題，在抓住功率和電壓分配關系的基礎上，明確理想變壓器的電流與匝數成反比，電壓與匝數成正比，想法求得電流與電壓之比是解題的關鍵。1．【2016·四川卷】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，其它條件不變，則：（）A．小燈泡變亮B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩段電壓的比值不變D．通過原、副線圈電流的比值不變【答案】B【解析】根據變壓器電壓與匝數關系，，因為是降壓變壓器，則n1>n2，則當原、副線圈減少相同匝數時，由數學知識可知變大，則U2減小，故燈泡變暗，選項AC錯誤，B正確；根據可知通過原、副線圈電流的比值變小，選項D錯誤。【名師點睛】此題是對變壓器原理的考查；首先要記住原副線圈的電壓與匝數關系，從題目中知道為降壓變壓器，原線圈匝數大于副線圈匝數；判斷原副線圈減小相同的匝數時原副線圈的匝數比的變化要用到數學知識，這里稍微有點難度.2．【2016·全國新課標Ⅰ卷】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3Ω

、1Ω

和4Ω

，eq\o\ac(○,A)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。當開關S斷開時，電流表的示數為I；當S閉合時，電流表的示數為4I。該變壓器原、副線圈匝數比為：（）A．2 B．3 C．4 D．5【答案】B【名師點睛】本題主要考查變壓器、歐姆定律。解決這類問題的關鍵是掌握變壓器的構造和原理，對于變壓器需要掌握公式、，并能熟練運用。此題值得注意的是變壓器的原線圈與電阻串聯后接入交流電壓。3．【2015·福建·15】圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數分別為n1、n2。在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為：（）【答案】C【方法技巧】：本題主要是公式，理想變壓器的變壓規律以及電功率的計算，還有有效值與最大值的關系，區別開輸電電壓與導線上損耗的電壓的不同。4．【2015·廣東·15】如圖所示為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數不變，調節觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，調節前后：（）A．副線圈中的電流比為1∶2B．副線圈輸出功率比為2∶1C．副線圈的接入匝數比為2∶1D．原線圈輸入功率比為1∶2【答案】C【解析】設原線圈中電流為I1，匝數為n1，兩端輸入電壓為U1，輸入功率為P1，幅線圈中電流為I2，匝數為n2，兩端輸出電壓為U2，輸出功率為P2，根據理想變壓器原副線圈兩端電壓與匝數關系有：＝，所以當輸出電壓U2由220V降至110V時，副線圈匝數n2也應減少為一半，故選項C正確；由于副線圈兩端所接用電器不變，所以當用電器電壓減半時，其電流I2也減半，故選項A錯誤；根據功率計算式P＝UI可知，副線圈中輸出功率P2變為原來的1/4，故選項B錯誤；由能量守恒定律可知，原線圈中輸入功率P1也變為原來的1/4，故選項D錯誤。【方法技巧】理清理想變壓器中各參量間的因果關系，究竟是誰決定誰