高三物理一轮复习实战强化训练 ：变压器综合应用 .docx

《高三物理一轮复习实战强化训练 ：变压器综合应用 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理一轮复习实战强化训练 ：变压器综合应用 .docx（29页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2020届高三物理一轮复习实战强化训练 ：变压器综合应用 原卷一选择题1.如图甲为电热毯的电路图，电热丝接在U=311sin100t(V)的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是（ ）A.220VB.156VC.110VD.311V2.一个理想的自耦变压器左端接交变电流，电压随时间变化的关系为，右端接入如图所示电路，两个灯泡的额定电压均为50 V，两个电表均为理想交流电表，R为定值电阻，不计导线的电阻。当开关K断开时灯泡正常工作。则下列说法正确的是( )A.此时变压器原、副线圈电流之比为5:22B.

2、当自耦变压器的可动端顺时针转动时，定值电阻消耗的功率增大C.闭合开关K后，电压表示数变小，电流表示数变大D.闭合开关K后，将自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动可使灯泡正常工作3.图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为3:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻，R1为定值电阻下列说法正确的是( )A.交流电压u的表达式u=36sin100t(V)B.变压器原、副线圈中的电流之比为1:3C.变压器输入、输出功率之比为1:3D.Rt处温度升高时，电压表示数变大4.匝数为100匝的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻，则在

3、010 s内线圈产生的焦耳热为（ ）A. 80JB. 85JC. 90JD. 125J5.如图所示为某同学设计的一个用电器的内部电路图.一理想变压器的匝数比为;原线圈回路中接一阻值恒为的监控指示灯;副线圈中接有两只均标有“6 W 6 V”的灯泡,灯泡都正常发光;副线圈中接有四只额定功率均为3 W的灯泡，灯泡也都正常发光.则下列说法正确的是( )A.原线圈两端的电压为3 VB.副线圈中所接灯泡的额定电压均为12 VC.交流电源电压为9 VD.监控指示灯消耗的功率为0.4 W6.如图所示,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场.一金属杆在导轨

4、上来回左右运动,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,其速度v随时间t的变化规律为,两灯泡均发光.线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻均忽略不计.下列说法正确的是( )A.只增大T,则灯泡A变暗、灯泡B变亮B.当时间时,两灯泡都发光,电压表的示数恰好为零C.只将滑动变阻器R的滑片向下滑时,通过副线圈的电流变大,电压表的示数变大D.只增大,两灯泡都变亮,杆来回运动的最大距离变小7.如图所示，理想变压器原线圈串联一个定值电阻之后接到交流电源上，电压表的示数恒定不变，电压表和的示数分别用和表示，电流表的示数用表示，所有电表都可视为理想电表。当滑动变阻器的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )A.和的比值不

5、变B.电流表的示数增大C.电压表的示数减小D.电阻和滑动变阻器消耗的功率的比值总是等于8.如图所示，某理想变压器的原线圈接在电压峰值为的正弦式交变电源两端，向额定电压为的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中总电流超过时，熔断器内的熔丝就会熔断。不考虑输电线电能的损失，则熔断器的熔断电流大小为( )A.B.C.D.9.某小型发电厂输出电压为、功率恒为的正弦交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输给用户使用，如图所示，已知升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为和，则下列说法中正确的是( )A降压变压器副线圈两端的电压一定为B若用

6、户得到的电压为，则降压变压器的匝数比小于C升压变压器原线圈两端的电压与降压变压器原线圈两端的电压之比一定为D若用户增加时，输电线上分得的电压将减小10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1:3,两端分别接有4个阻值相同的电阻，则流过和的电流之比为( )A3：1B6：1 C9：2D11：2 11.如图所示，变压器为理想变压器，变化规律为的交流电压接在两端，L为灯泡，R为滑动变阻器。现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表的示数增大了0.2 A，电流表的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是( )A.电压表示数不变，示数增大B.滑动变阻器滑片是沿的方向滑动C.该变压器起降压

7、作用D.灯泡发光时每秒闪50次12.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4:1，电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是( )A.原线圈的输入功率为B.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为55 V D.通过电阻的交变电流频率是100 Hz13.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )A. B. C. D.14.如图所示为一自耦变压器,为定值电阻,在端输入

8、电压,所有电表均为理想电表,则以下说法正确的是( )A.滑片P向a端移动,滑片Q不动,电压表示数减小B.滑片P向b端移动,滑片Q下移,电流表示数减小C.滑片P不动,滑片Q上移,电流表示数不变D.滑片P不动,滑片Q上移或下移,电压表示数始终不变15.如图所示，有一台交流发电机，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，输电线的总电阻为。的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和。设的输入电压一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )A减小，变大B不变，变小C变小，变小D变大，变大16.如图所示为远距离输电的电路

9、示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，用户得到的功率为。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为，电流分别为，电压分别为，输电线的总电阻为，则下列关系正确的是( )A.B.C.D.17.理想变压器与电阻R及电压表和电流表按如图乙方式连接，已知变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，原线圈两端输入电压U随时间变化的图像如图甲所示，下列说法中正确的是( )A.电压表的读数为220VB.通过R的电流为2AC.电流表的读数为2AD.变压器的输入功率为44W18.如图所示，匝数的矩形闭合导线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，线框电阻为。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想变压器原线

10、圈相连，副线圈接入如图所示电路。当开关S断开时电压表读数为20V，每个电阻。则（ ）A.如图所示时刻，线框处于中性面，穿过线框的磁通量变化率最大B.变压器原、副线圈匝数比为C.原线圈两端电压的有效值为100VD.闭合开关后，电压表示数变大19.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，其右侧部分为一火警报警系统原理图的一部分，为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，常温和低于常温时其电阻等于为一定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原、副线圈匝数比，其输入端间所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。报警电路两端电压超过一定值时触发报警（图甲中未画出），下列说法正确的是( )A.电压表的示数可能大于30

11、 V B.通过的电流的频率为55 HzC.报警电路一定接在两端D.增大的阻值可提高该报警系统的灵敏度20.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比1:2，原线圈与光滑水平导轨相连，轨道间距，匀强磁场垂直于轨道，若电阻不计的金属棒以速度在导轨上运动，副线圈上连接规格“2.5 V 5 W”小灯泡L、电容器.则下列说法正确的是( )A.小灯泡恰好能正常发光B.电容器的支路没有电流C.若金属棒的速度，小灯泡亮度不变D.若金属棒向右匀加速运动，电容器上极板带正电二计算题21.水力发电的基本原理就是将水流的机械能(主要指重力势能)转化为电能.某小型水力发电站水的流量为(流量是指流体在单位时间内流过某一横截面

12、的体积),落差为,发电机(内阻不计)的输出电压为,输电线总电阻为,为了减小损耗采用了高压输电.在发电机处安装升压变压器,而在用户处安装降压变压器,其中,用户获得的电压,用户获得的功率,若不计变压器损失的能量,已知水的密度为、重力加速度g取.求:(1)高压输电线中的电流强度;(2)升压变压器原、副线圈的匝数比;(3)该发电站将水能转化为电能的效率.22.风力发电作为新型环保能源,近几年来得到了快速发展,某风力发电机输出功率为100 kW,输出电压为250 V,用户需要的电压为220 V,输电线电阻为10 .若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%.（1）求在输电线路中设置的升、降压变压器原、副

13、线圈的匝数比;（2）画出此输电线路的示意图并求出用户得到的电功率.23.如图甲所示为一理想变压器，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦交变电压的图象如图乙所示.若只在间接一个的电阻，或只在间接一个的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.（1）请写出原线圈输入电压的瞬时值的表达式；（2）求只在间接一个的电阻时，原线圈中的电流；（3）求间和间线圈匝数的比值.24.一发电机的输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线路的电阻为，若输电线路因发热而损失的功率为发电机输出功率的4%.（1）画出此输电线路的示意图；（2）求在输电线路中设置的升、降压变压器原、

14、副线圈的匝数比；（3）用户得到的电功率是多少？2020届高三物理一轮复习实战强化训练 ：变压器综合应用 解析卷一选择题1.如图甲为电热毯的电路图，电热丝接在U=311sin100t(V)的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是（ ）A.220VB.156VC.110VD.311V1.答案：B解析：题图甲所示波形为正弦式交变电流在时间轴上方的部分.取一个周期T的时间,根据有效值的定义有: ,所以.2.一个理想的自耦变压器左端接交变电流，电压随时间变化的关系为，右端接入如图所示电路，两个灯泡的额定电压均

15、为50 V，两个电表均为理想交流电表，R为定值电阻，不计导线的电阻。当开关K断开时灯泡正常工作。则下列说法正确的是( )A.此时变压器原、副线圈电流之比为5:22B.当自耦变压器的可动端顺时针转动时，定值电阻消耗的功率增大C.闭合开关K后，电压表示数变小，电流表示数变大D.闭合开关K后，将自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动可使灯泡正常工作2.答案：C解析：开关断开时灯泡正常工作，有，由于定值电阻要分压，所以，原、副线圈匝数比，而原、副线圈电流之比，故选项A错误；当自耦变压器的可动端顺时针转动时，副线圈匝数变少，所以副线圈输出电压减小，故副线圈电流减小，所以定值电阻消耗的功率减小，故选项B错误；

16、当开关K闭合后两个灯泡并联，副线圈总电阻变小，副线圈输出电压不变，所以副线圈电流变大，定值电阻上分得的电压变大，灯泡两端电压变小，所以电压表示数变小，由于副线圈电流变大，所以原线圈电流变大，所以电流表示数变大，故选项C正确；闭合开关K后灯泡两端的电压变小，要使灯泡正常工作需要适当增大副线圈的输出电压，即需要增大副线圈的匝数，所以应该逆时针转动自耦变压器的可动端，故选项D错误。3.图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为3:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻，R1为定值电阻下列说法正确的是( )A.交流电压u的表达式u=36sin100t(V)B.

17、变压器原、副线圈中的电流之比为1:3C.变压器输入、输出功率之比为1:3D.Rt处温度升高时，电压表示数变大3.答案：B4.匝数为100匝的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻，则在010 s内线圈产生的焦耳热为（ ）A. 80JB. 85JC. 90JD. 125J4.答案：B解析：由交变电流的有效值定义知,得该交变电流的有效值,线圈的总电阻,由得Q=85J,选项B正确。5.如图所示为某同学设计的一个用电器的内部电路图.一理想变压器的匝数比为;原线圈回路中接一阻值恒为的监控指示灯;副线圈中接有两只均标有“6 W 6 V”的灯泡,灯泡都正常发光;副线圈中接有四

18、只额定功率均为3 W的灯泡，灯泡也都正常发光.则下列说法正确的是( )A.原线圈两端的电压为3 VB.副线圈中所接灯泡的额定电压均为12 VC.交流电源电压为9 VD.监控指示灯消耗的功率为0.4 W5.答案：D解析：根据,解得,故A错误;根据,解得,故B错误;根据理想变压器输入功率与输出功率相等得,解得,则交流电源电压为,故C错误;监控指示灯消耗的功率为,故D正确.6.如图所示,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场.一金属杆在导轨上来回左右运动,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,其速度v随时间t的变化规律为,两灯泡均发光.线圈L的直流电

19、阻、导轨和金属杆的电阻均忽略不计.下列说法正确的是( )A.只增大T,则灯泡A变暗、灯泡B变亮B.当时间时,两灯泡都发光,电压表的示数恰好为零C.只将滑动变阻器R的滑片向下滑时,通过副线圈的电流变大,电压表的示数变大D.只增大,两灯泡都变亮,杆来回运动的最大距离变小6.答案：A解析：只增大T,即减小频率,电容器的特性为通交流、隔直流、通高频、阻低频,所以灯泡A变暗;电感线圈的特性为通直流、阻交流、通低频、阻高频,所以灯泡B变亮,故A正确;当时间时,两灯泡都发光,电压表的示数为有效值,不为零,故B错误;只将滑动变阻器R的滑片向下滑时,滑动变阻器R接入电路的阻值减小,通过副线圈的电流增大,但电压表

20、的示数不变,仍为副线圈两端电压有效值,故C错误;只增大,副线圈两端电压有效值变大,两灯泡都变亮,根据速度一时间图线与时间轴所围面积表示位移,所围面积变大,所以杆来回运动的最大距离变大,故D错误.7.如图所示，理想变压器原线圈串联一个定值电阻之后接到交流电源上，电压表的示数恒定不变，电压表和的示数分别用和表示，电流表的示数用表示，所有电表都可视为理想电表。当滑动变阻器的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )A.和的比值不变B.电流表的示数增大C.电压表的示数减小D.电阻和滑动变阻器消耗的功率的比值总是等于7.答案：D8.如图所示，某理想变压器的原线圈接在电压峰值为的正弦式交变电源两端，向额定电压

21、为的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中总电流超过时，熔断器内的熔丝就会熔断。不考虑输电线电能的损失，则熔断器的熔断电流大小为( )A.B.C.D.8.答案：A9.某小型发电厂输出电压为、功率恒为的正弦交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输给用户使用，如图所示，已知升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为和，则下列说法中正确的是( )A降压变压器副线圈两端的电压一定为B若用户得到的电压为，则降压变压器的匝数比小于C升压变压器原线圈两端的电压与降压变压器原线圈两端的电压之比一定为D若用户增加时，输电线上分得的电压将减小9.答案

22、：B解析：根据题意可知，升压变压器与降压变压器之间有较长的输电线，在电能输送过程中，输电线中存在电能损失，因此升压变压器副线圈两端的电压高于降压变压器原线圈两端的电压，故降压变压器副线圈两端的电压峰值一定小于，直接说成电压通常指有效值，应小于，故选项A、C错误；要使用户得到的电压为，则降压变压器的匝数比应小于，故选项B正确；当用户增加时，消耗的功率增大，根据能量守恒可知，升压变压器输送的电功率也增大，即输电电流增大，因此输电线上的电流增大，输电线上分得的电压应增大，故选项D错误。10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1:3,两端分别接有4个阻值相同的电阻，则流过和的电流之比为( )A3：

23、1B6：1 C9：2D11：2 10.答案：D解析：由题意知，理想变压器原、副线圈匝数比为1:3，则原副线圈电压之比为1:3。设通过的电流为,原线圈的电流为,根据变压器的规律可得：原线圈两端电压,且和两端电压相等,均为则通过的电流强度为：所以的电流强度为：所以流过和的电流之比为11:2，故ABC错误，D正确。11.如图所示，变压器为理想变压器，变化规律为的交流电压接在两端，L为灯泡，R为滑动变阻器。现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表的示数增大了0.2 A，电流表的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是( )A.电压表示数不变，示数增大B.滑动变阻器滑片是沿的方向滑动C

24、.该变压器起降压作用D.灯泡发光时每秒闪50次11.答案：C解析：本题考查交流电路的动态分析。移动滑动变阻器的滑片，观察到电流表的示数增大了0.2 A，电流表的示数增大了0.8 A，即副线圈中电流增大，由于接在电压有效值不变的交流电两端，原、副线圈匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，即、示数不变，灯泡L两端电压增大，示数减小，根据欧姆定律得负载电阻减小，所以滑动变阻器滑片是沿的方向滑动，故A、B错误；电流表的示数增大了0.2 A，电流表的示数增大了0.8 A，即原线圈中电流增大量小于副线圈中电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C正确；由可知，交流电的频率为，由于交变电流

25、一个周期内电流方向发生2次变化，所以灯泡发光时每秒闪100次，故D错误。12.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4:1，电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是( )A.原线圈的输入功率为B.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为55 V D.通过电阻的交变电流频率是100 Hz12.答案：C解析：由题意得原线圈电压有效值，由，得副线圈电压（电压表读数），原线圈输入功率，由，得电流表读数，故AB错误，C正确；通过电阻的交变电流频率与电源相同，故D错误.13.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的

26、电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )A. B. C. D.13.答案：A解析：本题考查变压器的工作原理.设变压器原、副线圈电压分别为、,电流分别为、,可知,又因为,可解得,原线圈中,副线圈中,易知,故A正确.14.如图所示为一自耦变压器,为定值电阻,在端输入电压,所有电表均为理想电表,则以下说法正确的是( )A.滑片P向a端移动,滑片Q不动,电压表示数减小B.滑片P向b端移动,滑片Q下移,电流表示数减小C.滑片P不动,滑片Q上移,电流表示数不变D.滑片P不动,滑片Q上移或下移,电压表示

27、数始终不变14.答案：BD解析：设原线圈匝数为,副线圈匝数为,原线圈两端电压为,副线圈两端电压为,由可得,滑片P向a端移动,滑片Q不动,减小,不变,增大,电压表测的是副线圈两端的电压,示数增大,故A错误;滑片P向b端移动,滑片Q下移,由,不变,增大,减小,副线圈所在电路总电阻增大,副线圈中的电流减小,由可知,原线圈中的电流也减小,电流表示数减小,故B正确;滑片P不动,滑片Q上移,不变,副线圈所在电路总电阻减小,电流增大,原线圈电流增大,电流表示数增大,故C错误;滑片P不动,滑片Q上移或下移,不变,不变,电压表示数始终不变,故D正确.15.如图所示，有一台交流发电机，通过理想升压变压器和理想降压

28、变压器向远处用户供电，输电线的总电阻为。的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和。设的输入电压一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )A减小，变大B不变，变小C变小，变小D变大，变大15.答案：BD解析：A.B要使用户消耗的电功率变大,由于是理想变压器,则也会变大;由于的输入电压一定时,也不变,则必须变大,线路上的电流变大,导致电阻消耗的功率也变大,电阻两端电压也变大,所以变小,变小，故A错误、B正确；C.由于两变压器均是理想的,所以输入功率与输出功率相等,当变大,也变大,加之的输入电压一定,则输出电压也一定,通

29、过电阻的电流变大,所以电压变小。故C错误；D.要使用户消耗的电功率变大,由于是理想变压器,则也会变大;由于的输入电压一定时,也不变,则必须变大，故D正确；故选：BD16.如图所示为远距离输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，用户得到的功率为。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为，电流分别为，电压分别为，输电线的总电阻为，则下列关系正确的是( )A.B.C.D.16.答案：BD解析：由于变压器为理想变压器，因此有，选项B正确；由于输电线上有功率损失，因此发电机输出的功率大于P。因此，选项A错误；由于输电线上损失的电压，因此，选项C错误；根据能量守恒有，解得，选项D正确。17.理

30、想变压器与电阻R及电压表和电流表按如图乙方式连接，已知变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，原线圈两端输入电压U随时间变化的图像如图甲所示，下列说法中正确的是( )A.电压表的读数为220VB.通过R的电流为2AC.电流表的读数为2AD.变压器的输入功率为44W17.答案：BD解析：由题图甲可知原线圈输入电压的有效值，根据变压器电压比得，电压表的读数，A错误；由欧姆定律得，B正确；根据变压器电流比得，电流表读数，C错误；变压器的输入功率，D正确.18.如图所示，匝数的矩形闭合导线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，线框电阻为。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相

31、连，副线圈接入如图所示电路。当开关S断开时电压表读数为20V，每个电阻。则（ ）A.如图所示时刻，线框处于中性面，穿过线框的磁通量变化率最大B.变压器原、副线圈匝数比为C.原线圈两端电压的有效值为100VD.闭合开关后，电压表示数变大18.答案：BC 19.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，其右侧部分为一火警报警系统原理图的一部分，为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，常温和低于常温时其电阻等于为一定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原、副线圈匝数比，其输入端间所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。报警电路两端电压超过一定值时触发报警（图甲中未画出），下列说法正确的是( )A.电压表的示

32、数可能大于30 V B.通过的电流的频率为55 HzC.报警电路一定接在两端D.增大的阻值可提高该报警系统的灵敏度19.答案：CD解析：由图乙可知，输入电压有效值为220 V，根据变压器电压与匝数的关系，可得副线圈两端的电压有效值为55 V，电压表测得的是两端的电压，则常温和低于常温时，电压表示数为27.5 V，高温和出现火警时，电阻减小，副线圈中电流增大，因副线圈两端电压不变，两端电压增大，则电压表示数减小，A错误；变压器与电阻不改变电流频率，由图乙可知，电流频率为50 Hz，B错误；图甲电路中，两端的电压随温度升高而减小，不符合报警电路要求，两端电压因电阻减小而增大，符合要求，原副线圈两端

33、电压不变，故报警电路只能接在两端，C正确；增大的阻值会使分得的电压增大，报警器更容易被触发，D正确。20.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比1:2，原线圈与光滑水平导轨相连，轨道间距，匀强磁场垂直于轨道，若电阻不计的金属棒以速度在导轨上运动，副线圈上连接规格“2.5 V 5 W”小灯泡L、电容器.则下列说法正确的是( )A.小灯泡恰好能正常发光B.电容器的支路没有电流C.若金属棒的速度，小灯泡亮度不变D.若金属棒向右匀加速运动，电容器上极板带正电20.答案：AC解析：由题知，原线圈电动势最大值为，原线圈电压有效值，由理想变压器规律知，小灯泡两端电压为，故小灯泡恰好能正常发光，选项A正确；电

34、容器支路有充电、放电电流，选项B错误；若金属棒的速度，原线圈电压有效值不变，小灯泡两端电压仍然为，即小灯泡正常发光，亮度不变，选项C正确；若金属棒向右匀加速运动，由楞次定律知，副线圈中感应电流的磁场方向向下，故电容器上极板带负电，选项D错误.二计算题21.水力发电的基本原理就是将水流的机械能(主要指重力势能)转化为电能.某小型水力发电站水的流量为(流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积),落差为,发电机(内阻不计)的输出电压为,输电线总电阻为,为了减小损耗采用了高压输电.在发电机处安装升压变压器,而在用户处安装降压变压器,其中,用户获得的电压,用户获得的功率,若不计变压器损失的能量,已知

35、水的密度为、重力加速度g取.求:(1)高压输电线中的电流强度;(2)升压变压器原、副线圈的匝数比;(3)该发电站将水能转化为电能的效率.21.答案：(1)50 A(2)1:16(3)40%解析：(1)根据,解得,根据理想变压器无能量损失,知,根据,得.(2)高压输电线损失的电压,得,故.(3)高压输电线损失的电功率,故发电机输出电功率,水流每秒产生的机械能即功率,故水能转化为电能的效率.22.风力发电作为新型环保能源,近几年来得到了快速发展,某风力发电机输出功率为100 kW,输出电压为250 V,用户需要的电压为220 V,输电线电阻为10 .若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%.（1

36、）求在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比;（2）画出此输电线路的示意图并求出用户得到的电功率.22.答案：（1）1:20;240:11（2）见解析;96 kW解析：（1）输电线损耗的功率,又,解得输电线上电流,原线圈中输入电流,则升压变压器原、副线圈的匝数比为,则升压变压器副线圈的电压为,输电线损失的电压为,故降压变压器原线圈的电压为,用户得到的电压为,则降压变压器原、副线圈的匝数比为.（2）画出此输电线路的示意图,如图所示.用户得到的电功率等于降压变压器的输入功率,则有.23.如图甲所示为一理想变压器，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦交变电压的图象如图乙所示.若只在间接

37、一个的电阻，或只在间接一个的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.（1）请写出原线圈输入电压的瞬时值的表达式；（2）求只在间接一个的电阻时，原线圈中的电流；（3）求间和间线圈匝数的比值.23.答案：（1）由题图乙知周期，则故原线圈输入电压的瞬时值表达式为.（2）原线圈两端的电压由理想变压器的功率关系得原线圈中的电流解得.（3）设间线圈的匝数为，则同理由题意知解得代入数据得.24.一发电机的输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线路的电阻为，若输电线路因发热而损失的功率为发电机输出功率的4%.（1）画出此输电线路的示意图；（2）求在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；（3）用户得到的电功率是多少？24.答案：（1）对于远距离输电，为了减少输电线路上电能的损失，要先采用高压输电，在接近用户的地方再降压.其输电线路示意图如图所示.（2）输电线路因发热损耗的功率为由得，输电电流即升压变压器副线圈中的电流为升压变压器原线圈中的输入电流为所以升压变压器中原、副线圈的匝数比为升压变压器副线圈两端的电压为输电线路中损失的电压为降压变压器原线圈两端的电压为所以降压变压器原、副线圈的匝数比为.（3）用户得到的电功率，即降压变压器的输出功率为.