第46講 變壓器及遠(yuǎn)距離輸電-備戰(zhàn)2025年高考物理一輪精細(xì)復(fù)習(xí)（解析版）

第第頁(yè)第46講變壓器遠(yuǎn)距離輸電——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之精細(xì)講義系列考點(diǎn)1理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用考點(diǎn)2理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析考點(diǎn)3幾種常用的變壓器考點(diǎn)4遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題一．變壓器原理1．構(gòu)造和原理(如圖所示)(1)主要構(gòu)造：由原線圈、副線圈和閉合鐵芯組成．(2)工作原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象．2．理解變壓器的基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入＝P出．(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，若n1>n2，為降壓變壓器，若n1<n2，為升壓變壓器．(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)；有多個(gè)副線圈時(shí)，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.二．遠(yuǎn)距離輸電1．電路損失(1)功率損失：設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為R，則功率損失為ΔP＝I2R.(2)電壓損失：ΔU＝IR.減小功率損失和電壓損失，都要求提高輸電電壓，減小輸電電流．2．降低損耗的兩個(gè)途徑(1)一個(gè)途徑是減小輸電線的電阻．由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知，在輸電距離一定的情況下，為減小電阻，應(yīng)當(dāng)用電阻率小的金屬材料制造輸電線．此外，還要盡可能增加導(dǎo)線的橫截面積．(2)另一個(gè)途徑是減小輸電導(dǎo)線中的電流，由P＝IU可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高電壓可以減小輸電電流．考點(diǎn)1：理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用1．理想變壓器的基本特點(diǎn)(1)無(wú)漏磁，故原、副線圈中的Φ、eq\f(ΔΦ,Δt)相同．(2)線圈無(wú)電阻，因此無(wú)壓降，U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt).(3)根據(jù)eq\f(U,n)＝eq\f(ΔΦ,Δt)得，套在同一鐵芯上的線圈，無(wú)論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…2．理想變壓器的基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與副線圈的個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈時(shí)：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)②有多個(gè)副線圈時(shí)：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3＋…＋I(xiàn)nnn.頻率關(guān)系f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率1.理想變壓器的制約關(guān)系原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2，U2＝eq\f(n2,n1)U1副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入，P入＝P出副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1，I1＝eq\f(n2,n1)I22.含有多個(gè)副線圈的變壓器計(jì)算具有兩個(gè)或兩個(gè)以上副線圈的變壓器問(wèn)題時(shí)，需注意三個(gè)關(guān)系：電壓關(guān)系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…＝eq\f(Un,nn)功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn【考向1】（2024·湖南常德·一模）如圖甲所示的交變電路中，變壓器可看作理想變壓器，燈泡和電動(dòng)機(jī)的額定電壓相等，當(dāng)原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電壓時(shí)，燈泡剛好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)也剛好正常工作。已知電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=0.1Ω，電動(dòng)機(jī)的額定功率為2W、效率為80%，燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為A．燈泡的額定電壓為1V B．原、副線圈的匝數(shù)比為11C．原線圈中的電流為5.5A 【答案】A【詳解】A．由題意可知，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P則電動(dòng)機(jī)的熱功率Pr=又由Pr=解得I由P解得U所以燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端的電壓也為1V，則燈泡的額定電壓為1V，A正確；B．由以上分析可知副線圈的輸出電壓為1V，又由題圖乙可知變壓器原線圈兩端電壓的有效值U=22VU可知n故B錯(cuò)誤；C．燈泡正常發(fā)光時(shí)，流過(guò)燈泡的電流I=則流過(guò)副線圈的電流I由變壓器的工作原理I解得原線圈中的電流I故C錯(cuò)誤；D．由題圖乙可知該交流電的周期T=0.02s，由于變壓器不改變交流電的周期，則流過(guò)燈泡的電流的變化周期也為0.02故選A?！究枷?】（多選）（2024·廣西·二模）下圖是一款小型電鉆及其簡(jiǎn)化電路圖，它由變壓器及電動(dòng)機(jī)兩部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器。電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為1Ω，額定電壓為16V，額定電流為2.2A。當(dāng)變壓器輸入電壓為220V的正弦交流電時(shí)電鉆正常工作，下列說(shuō)法正確的是（）A．變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比是55:4B．變壓器原線圈電流的最大值為0.16AC．變壓器的輸入功率為35.2WD．電動(dòng)機(jī)的效率約為73【答案】AC【詳解】A．變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n故A正確；B．根據(jù)n則此時(shí)輸入的電流為I變壓器原線圈電流的最大值為I故B錯(cuò)誤；C．變壓器的輸入功率P故C正確；D．電機(jī)的效率η=故D錯(cuò)誤。故選AC?！究枷?】（多選）（2024·廣東佛山·二模）小明同學(xué)用漆包線和鐵釘繞制了一個(gè)如圖所示簡(jiǎn)易變壓器，初級(jí)線圈匝數(shù)n1=400匝，接入正弦交流電u=82sin100πtA．圖中電壓表示數(shù)為8V C．每只LED閃光頻率f=50Hz D．LED兩端電壓峰值【答案】AC【詳解】A．圖中電壓表示數(shù)為正弦交流電電壓有效值，即U依題意，忽略鐵釘漏磁，看作理想變壓器，有U解得U則兩只LED都能被點(diǎn)亮。故A正確；BD錯(cuò)誤；C．正弦交流電的頻率為f=可知每只LED閃光頻率也是50Hz故選AC?！究枷?】（多選）（2024·江西鷹潭·二模）一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1:RA．1:10 B．2:5 C．1:2 D．3:5【答案】AC【詳解】根據(jù)題意可得U=UUU聯(lián)立解得n1n故選AC?！究枷?】（多選）（2024·湖北·三模）如圖所示為理想變壓器，已知n1=100匝，n2=30匝。電阻R1=8Ω，R2=0.36Ω，R3=2.56ΩA．20 B．40 C．60 D．80【答案】BD【詳解】把定值電阻R1和理想交流電源可等效為一個(gè)內(nèi)阻為R1的電源。R2和R3可分別與變壓器等效為定值電阻。有兩種情況下一種是R2和Rn可求得n3第二種情況是R2和R3等效電阻的乘積等于等效內(nèi)阻n可求得n3故選BD?！军c(diǎn)睛】本題主要是考查了變壓器的知識(shí)；解答本題的關(guān)鍵是知道變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，在只有一個(gè)副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比?？键c(diǎn)2：理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析常見(jiàn)的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況．1．匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)(1)U1不變，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變．(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化．(3)I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變化．2．負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)(1)U1不變，eq\f(n1,n2)發(fā)生變化，故U2變化．(2)R不變，U2變化，故I2發(fā)生變化．(3)根據(jù)P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1＝P2，故P1變化，P1＝U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化．(1)分析該類(lèi)問(wèn)題的一般思維流程是：【考向6】（2024·遼寧葫蘆島·二模）如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路，副線圈接一定值電阻。矩形線圈abcd在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的匝數(shù)為N，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，ab邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，ad邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)A．矩形線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流B．原線圈兩端電壓的有效值為2C．若僅增大線圈的轉(zhuǎn)速，則通過(guò)定值電阻的電流減小D．若僅增大變壓器副線圈的匝數(shù)，則定值電阻的電功率增大【答案】D【詳解】AB．由于磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，則波形只有完整波形的一半，所以線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生得不是正弦式交變電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為U設(shè)電壓有效值為U，有U解得電壓有效值為U=AB錯(cuò)誤；C．若增大轉(zhuǎn)速，則角速度ω=2πn增大，原線圈電壓有效值U變大，由變壓器規(guī)律U定值電阻兩端電壓URI變大，C錯(cuò)誤；D．若僅增大變壓器副線圈的匝數(shù)，則定值電阻兩端電壓URP則定值電阻的電功率增大，D正確。故選D?！究枷?】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一電阻忽略不計(jì)的矩形線圈，繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交流電的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖甲所示，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。已知R，為熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而減?。?，R為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（

）A．變壓器A、B兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin50πt（V）B．圖甲中t=2×10?2s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大C．Rt處溫度升高后，電壓表V1與V2示數(shù)的比值不變D．Rt處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖甲可知，Em=100V，T=0.02s，則ω=故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin100πt（V），故A錯(cuò)誤；B．圖甲中t=2×10?2s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)線圈的磁通量最大，故B正確；C．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則電壓表V1示數(shù)不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時(shí)，Rt的阻值減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈回路中的電流I2增大，電壓表V2測(cè)量Rt兩端的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律有Ut=U2?I2R則電壓表V2示數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故C錯(cuò)誤；D．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時(shí)，Rt的阻值變小，變壓器的輸出功率P=輸出功率變大，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率變大，故D錯(cuò)誤。故選B?！究枷?】（多選）在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比n1:n2:n3=4:2:1，定值電阻R1=4Ω，R2=R3A．電阻R3B．電流表示數(shù)的最小值為56C．當(dāng)滑片Р處在a端與b端的中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)電路的功率達(dá)到最大D．理想變壓器的最大輸出功率為6.25W【答案】BD【詳解】等效電路圖如圖所示兩副線圈的等效電阻為R′2A．當(dāng)滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，總電阻減小，總電流增大，R1兩端的電壓增大，R′3兩端的電壓減小，故電阻B．原線圈的兩端電壓為U=當(dāng)滑片位于a端時(shí)，電流表的示數(shù)最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為3Ω，原線圈電流為I故B正確；C．由圖可知當(dāng)滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中滑動(dòng)變阻器的阻值變小，則總電阻減小，原線圈的電流不斷變大，又因?yàn)镻=U所以當(dāng)滑片Р滑至b端時(shí)，整個(gè)電路的功率達(dá)到最大，故C錯(cuò)誤；D．由等效電路方法，R1等效為電源內(nèi)阻。輸出功率最大時(shí)滿足R此時(shí)原線圈電壓與R1兩端電壓相等，輸出功率為P故D正確。故選BD?！究枷?】（多選）（2024·四川南充·三模）在圖甲的電路中，交變電源電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化如圖乙。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶3，電阻R1=4Ω，R2=18Ω，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為20Ω。下列說(shuō)法正確的是（

）A．原線圈兩端電壓有效值為26VB．滑片P從上向下移動(dòng)時(shí)，R1的功率逐漸增大C．副線圈中電流方向每秒鐘改變25次D．當(dāng)R3=18Ω時(shí)，變壓器的輸出功率最大【答案】BD【詳解】A．在原線圈所在的回路中有U故原線圈兩端電壓有效值小于26V，故A錯(cuò)誤；B．滑片P從上向下移動(dòng)時(shí)，R3減小，副線圈中總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈中電流I2增大，根據(jù)原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可知，原線圈中電流P可知滑片P從上向下移動(dòng)時(shí)，R1的功率逐漸增大，故B正確；C．根據(jù)圖乙可知，該交流電的周期為T(mén)=0.04其頻率為f=25故副線圈中電流方向每秒鐘改變50次，故C錯(cuò)誤；D．其等效電路如圖所示理想變壓器的輸出功率等于等效電阻的功率，則有P可知當(dāng)R解得R故當(dāng)R3=18Ω時(shí)，變壓器的輸出功率最大，故D正確。故選BD。【考向10】如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，原線圈輸入的交流電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=2202sin100πtV，定值電阻R1A．原線圈中的電流方向每秒鐘改變50次B．原副線圈磁通量變化率之比為2:1C．電流表示數(shù)為4.4AD．當(dāng)R2【答案】CD【詳解】A．由題意可知，交表電流的周期為T(mén)=每個(gè)周期交變電流方向改變2次。所以每秒鐘改變100次，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．理想變壓器，其原副線圈磁通量變化率之比相等，即為1:1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．設(shè)副線圈電壓為U2，原線圈電壓為U1，R1兩端電壓為U1U=又因?yàn)槔硐胱儔浩鳎杂蠻設(shè)燈泡電流為I，燈泡電阻與電阻箱的阻值相同，電阻箱的電流也為I，則U電流關(guān)系有I由歐姆定律有U聯(lián)立解得I=4.4即電流表的示數(shù)為4.4A，故C項(xiàng)正確；D．把負(fù)載等效成一個(gè)電阻串聯(lián)在原線圈中，其等效阻值設(shè)為R，則U又因?yàn)閁理想變壓器有U1U聯(lián)立解得R=4R2P=可知，當(dāng)R=R1時(shí)，R=4解得R故D項(xiàng)正確。故選CD。【考向11】（多選）（2024·河北·三模）如圖所示，理想變壓器原線圈接e=1002sin100πtV的交流電，原、副線圈匝數(shù)比n1:nA．R=75ΩB．理想變壓器的最大輸出功率為PC．理想變壓器的輸出功率最大時(shí)，電流表的示數(shù)為1AD．R=125Ω【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)題意，電源電動(dòng)勢(shì)有效值E=100如圖：假設(shè)原線圈中的電壓為U1，電流為IR又U1U2=求得R′則電路可看成是由r和R′組成的電路，若使變壓器輸出功率最大，則RP根據(jù)基本不等式，當(dāng)R時(shí)，R′R=75輸出的最大功率P故A正確，B錯(cuò)誤；C．理想變壓器的輸出功率等于負(fù)載電阻總功率，則有P可得I故C錯(cuò)誤；D．要使滑動(dòng)變阻器上的功率最大，把r按照上述規(guī)則等效到副線圈中，有r=求得r如圖所示：把虛線框看成是電源，內(nèi)阻r當(dāng)r時(shí)，滑動(dòng)變阻器輸出功率最大，此時(shí)R=125故D正確。故選AD?？键c(diǎn)3：幾種常用的變壓器1.自耦變壓器——調(diào)壓變壓器。如圖所示，鐵芯上只繞一個(gè)線圈，低壓線圈是高壓線圈的一部分，既可以作為升壓變壓器使用，也可以作為降壓變壓器使用，如圖甲(降壓作用)、乙(升壓作用)所示規(guī)律：自耦變壓器只有一個(gè)線圈，每匝線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f(ΔΦ,Δt)相同，故eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)成立.通過(guò)自耦變壓器，可以從零至最大值連續(xù)調(diào)節(jié)所需電壓，與分壓器類(lèi)似，可以通過(guò)滑片P來(lái)調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，可以判斷輸出電壓的情況.2.互感器(1)電壓互感器：并在被測(cè)電路中，實(shí)質(zhì)是降壓變壓器，可以把高電壓變成低電壓，故原線圈匝數(shù)n1大于副線圈匝數(shù)n2.如圖丙所示.(2)電流互感器：串在被測(cè)電路中，實(shí)質(zhì)是升壓變壓器，可以把大電流變成小電流，故原線圈匝數(shù)n1小于副線圈匝數(shù)n2.如圖丁所示.交流電壓表和交流電流表都有一定的測(cè)量范圍，不能直接測(cè)量高電壓和大電流.互感器是利用變壓器的原理將不能直接測(cè)量的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流后再進(jìn)行測(cè)量.【考向12】（2024·福建三明·一模）如圖，L1、LA．甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為2200VB．甲圖是電流互感器，輸電電流是100AC．乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000VD．乙圖是電流互感器，輸電電流是100A【答案】D【詳解】根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，電流比等于匝數(shù)比的反比，可知甲圖是電壓互感器，乙圖是電流互感器，則甲圖中的電表是電壓表，乙圖中的電表是電流表；對(duì)甲圖有U可得輸電電壓為U對(duì)乙圖有I可得輸電電流為I故選D?！究枷?3】（2024·江西·二模）為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓輸電線的電壓和電流，需要測(cè)量出輸電線上的電壓和電流的大小。因高壓輸電線的電壓和電流很大，可采用互感器進(jìn)行測(cè)量。如圖所示，電壓互感器K1和電流互感器K2分別連接在高壓線上，設(shè)兩個(gè)互感器的原、副線圈的匝數(shù)比分別為k1、k2，兩個(gè)互感器所連的電表的示數(shù)分別為A．k1a，bk2 B．k1a，bk2 C．【答案】B【詳解】由題意可知，對(duì)電壓互感器K1U對(duì)電流互感器K2b解得U=k1故選B?！究枷?4】（2024·貴州·一模）如圖，一理想自耦變壓器原線圈的匝數(shù)為n1=400匝，滑片P可在原線圈上面上下移動(dòng)，從而改變副線圈的匝數(shù)n2，電路中的定值電阻R1=150Ω，R2A．副線圈的匝數(shù)為n2B．電流表的示數(shù)為2C．R1消耗的電功率為D．若把滑片P向上滑，則流經(jīng)R2【答案】A【詳解】A．由u=1802U=可知理想自耦變壓器原線圈的電壓為U由理想自耦變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系公式U1nA正確；B．由歐姆定律可得電流表的示數(shù)為IB錯(cuò)誤；C．由電功率公式可得R1P=C錯(cuò)誤；D．由ω=100π，可知交流電的頻率為f=變壓器可以改變交流電的電壓，不可以改變交流電的頻率，因此若把滑片P向上滑，則流經(jīng)R2故選A?！究枷?5】如圖（b）所示是一種理想自耦變壓器示意圖，線圈繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，P3是可移動(dòng)的滑動(dòng)觸頭，A、B端與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)后接正弦交流電源，輸出端接燈泡L和滑動(dòng)變阻器R2，PA．流過(guò)燈泡L的電流方向每秒改變50次B．AB兩端電壓有效值為220VC．若保持P2和P3不變，僅將D．若將P1移至最左端，移動(dòng)P2的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】D【詳解】A．由圖（a）可以寫(xiě)出交變電流表達(dá)式e=220可知，交變電流的頻率為f=50變壓器不改變交變電流的頻率，所以流過(guò)燈泡L電流的頻率也是50Hz，一個(gè)周期時(shí)電流方向改變兩次，所以流過(guò)燈泡LB．變壓器輸入端的電壓為電源電壓的一部分，電源電壓有效值為220V，所以變壓器的輸入電壓小于220C．若僅將P1向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R1的接入電阻變小，變壓器輸入端的電壓增大，導(dǎo)致流過(guò)燈泡L的電流變大，所以D．先將P1移至最左端，此時(shí)變壓器輸入電壓為220V保持不變，此后將P3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器的輸出電壓變大，此過(guò)程中將P2向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器故選D。考點(diǎn)4：遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題1．遠(yuǎn)距離輸電的處理思路對(duì)高壓輸電問(wèn)題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)→升壓變壓器→遠(yuǎn)距離輸電線→降壓變壓器→用電器”，或按從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序一步一步進(jìn)行分析．2．遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以下圖為例)(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P損＋P3.(2)電壓、電流關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I3)，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I線．(3)輸電電流：I線＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(U2－U3,R線).(4)輸電線上損耗的電功率：P損＝I線ΔU＝Ieq\o\al(2,線)R線＝．當(dāng)輸送功率一定時(shí)，輸電電壓增大到原來(lái)的n倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來(lái)的eq\f(1,n2).(1)輸電線上電壓損失和輸送電壓不能混用，如P損＝ΔUI＝eq\f(ΔU2,R)＝eq\f(U\o\al(2,線),R)＝IU線(ΔU或U線指輸電線電阻上的電壓降)，P損＝(U指輸送總電壓)．(2)輸電過(guò)程的電壓關(guān)系：(3)輸電過(guò)程功率的關(guān)系：【考向16】（2023·浙江紹興·二模）特高壓是指±800kV及以上的直流電和1000kV及以上的交流電的電壓等級(jí)，該技術(shù)具有輸送容量大、距離遠(yuǎn)、效率高和損耗低等優(yōu)越性，是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)之一。保證輸電功率不變的情況下將輸電電壓從交流500kV的超高壓變?yōu)榻涣?000kV的特高壓，在兩次輸電過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

A．“1000kV”指的是交流電的峰值B．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．輸電線上的電能損耗降為原來(lái)的1D．用戶獲得的功率一定為原來(lái)的4倍【答案】C【詳解】A．輸電電壓指的是電壓的有效值，因此“1000kV”指的是交流電的有效值，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)P=UI可知，在輸電功率不變的情況下將輸電電壓從交流500kV的超高壓變?yōu)榻涣?000kV的特高壓，輸電線上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的12C．輸電線上損失的功率P由于升壓后輸電線上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的12倍，因此輸電線上損失的功率降為原來(lái)的14，即輸電線上的電能損耗降為原來(lái)的D．用戶獲得的功率P可知兩次得到的功率關(guān)系為P可知，用戶獲得的功率不是原來(lái)的4倍，故D錯(cuò)誤。故選C?！究枷?7】（2024·山西運(yùn)城·二模）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，已知升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n3和n4，輸電線上的電阻為R，變壓器均為理想變壓器，若保持發(fā)電廠的輸出電壓U1A．n3n4ΔIR B．n4【答案】B【詳解】U1一定，則U2一定，當(dāng)輸電線上電流I2減少ΔΔ根據(jù)變壓比可知Δ用戶端電壓增大Δ故選B?！究枷?8】（2024·寧夏吳忠·二模）如圖所示為高壓輸電電路圖，發(fā)電站輸送的電壓為u=Umsin50πt，變壓器為理想變壓器。將兩個(gè)相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠(yuǎn)距離輸電線路的前后端，電流互感器接入遠(yuǎn)距離輸電線路。電壓互感器的原副線圈匝數(shù)比為k:1，電流互感器的原副線圈匝數(shù)比為1:k，且k>100。高壓輸電線路正常工作時(shí)，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為U1A．用戶使用的電流是頻率為50HzB．該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電阻為kC．該遠(yuǎn)距離輸電線路上損耗的功率為kD．該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電流為I【答案】C【詳解】A．用戶使用的電流是頻率為f=故A錯(cuò)誤；BD．遠(yuǎn)距離輸電線路前端電壓滿足U遠(yuǎn)距離輸電線路后端電壓滿足U遠(yuǎn)距離輸電線路中的電流滿足1×該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電流為I則r=故BD錯(cuò)誤；C．遠(yuǎn)距離輸電線路上損耗的功率為P故C正確。故選C?！究枷?9】（多選）（2024·山東煙臺(tái)·二模）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的電路模擬研究遠(yuǎn)距離輸電。圖中交流電源電壓為U=6V，定值電阻為R=20Ω，小燈泡L的規(guī)格為“6V

3.6W”，接通電路調(diào)節(jié)兩個(gè)變壓器，使小燈泡始終以額定功率工作，此時(shí)理想變壓器T1原副線圈的匝數(shù)比為n1n2=A．k1和kB．k1C．若k2=6，則D．若k2=6，則變壓器【答案】ACD【詳解】A．由于兩個(gè)變壓器之間的輸電線電阻R上會(huì)有電壓降，理想變壓器T1輸出電壓等于T2對(duì)應(yīng)的輸入電壓與nn由于U1kA正確；B．k1越大T1輸出的電壓U2C．對(duì)變壓器T2I對(duì)燈泡則有I若k2=6，則R上電流PC正確；D．若k2UU則變壓器T1UD正確。故選ACD。【考向20】（多選）（2023·陜西寶雞·二模）如圖所示，為某小型發(fā)電站的輸電示意圖．發(fā)電站的輸出功率為P1=200kW，經(jīng)升壓變壓器升壓后，輸出電壓為1×

A．輸電線路中的電流為100B．用戶獲得的功率為4C．若發(fā)電站的輸出電壓減半，線路損耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍D．若用戶所需電壓為220V，則降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為【答案】CD【詳解】A．輸電線路中的電流為I故A錯(cuò)誤；B．輸電線的損失功率為P用戶獲得的功率為P故B錯(cuò)誤；C．輸電線損失功率為P可見(jiàn)P2D．降壓變壓器副線圈的電流為I降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n故D正確。故選CD。【考向21】（多選）（2024·山東日照·二模）我國(guó)能源分布很不均勻，遠(yuǎn)距離大容量輸電有著特別重要的意義。遠(yuǎn)距離高壓交流輸電的示意圖如圖所示，升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n，輸電線的總電阻為r。U、I分別表示電壓表V、電流表A的示數(shù)，輸入電壓U0A．若僅閉合開(kāi)關(guān)S，則U減小B．若僅閉合開(kāi)關(guān)S，則U增大C．僅增大R2，則UD．僅增大R2，若V的示數(shù)變化為ΔU，A的示數(shù)變化為Δ【答案】AD【詳解】AB．若僅閉合開(kāi)關(guān)S，降壓變壓器副線圈電阻減小，則電流增大；由n1I1=nC．僅增大R2，降壓變壓器副線圈電阻增大，則電流減??；由n1I1=D．設(shè)降壓變壓器原線圈上的電壓變化為ΔUΔ則Δ設(shè)原線圈的電流變化為ΔIΔ則Δ由歐姆定律可得Δ則r=故D正確。故選AD?！菊骖}1】（2024·北京·高考真題）如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電壓u隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是（

）A．原線圈兩端電壓的有效值為24B．副線圈中電流的有效值為0.5AC．原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D．原線圈的輸入功率為12W【答案】B【詳解】A．由題圖知，原線圈電壓最大值為Um=242U故A錯(cuò)誤；B．燈泡正常發(fā)光，由P=UI得，副線圈中電流有效值為I=故B正確；C．由理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知n故C錯(cuò)誤；D．理想變壓器沒(méi)有能量損失，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，則原線圈的輸入功率P1=PL=3W故D錯(cuò)誤。故選B?！菊骖}2】（2024·湖南·高考真題）根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9月，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡(jiǎn)化為一個(gè)定值電阻R0。當(dāng)用戶端接一個(gè)定值電阻R時(shí)，R0上消耗的功率為P。不計(jì)其余電阻，下列說(shuō)法正確的是（A．風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則R0上消耗的功率為4B．輸電線路距離增加，若R0阻值增加一倍，則R0C．若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則R0上消耗的功率為8D．若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻R，則R0上消耗的功率為6【答案】A【詳解】如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為k:1，則輸電線上的電流為I轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e=NBSωA．當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時(shí)，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)镮2′=2C．升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故R0B．若R0I″2=P故B錯(cuò)誤；D．若在用戶端并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻R，用戶端電阻減為原來(lái)的一半，輸電線上的電流為I′′′2=P故D錯(cuò)誤。故選A。【真題3】（2024·浙江·高考真題）如圖為某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出u=5sin100πtV的交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為n1和A．nB．nC．用電壓表測(cè)原線圈兩端電壓，示數(shù)為5D．副線圈輸出交流電壓的頻率是100【答案】B【詳解】AB．原線圈兩端電壓的有效值U根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有U變壓器副線圈電壓的峰值U根據(jù)題意有U解得n2n故A錯(cuò)誤，B正確；C．用電壓表測(cè)原線圈兩端電壓，電壓表測(cè)的是有效值，則示數(shù)為U故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)2π解得f=50變壓器不改變頻率，則副線圈輸出交流電壓的頻率是50Hz故選B。【真題4】（2023·山東·高考真題）某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計(jì)，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．發(fā)電機(jī)的輸出電流為368A B．輸電線上損失的功率為4.8kWC．輸送給儲(chǔ)能站的功率為408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：44【答案】C【詳解】A．由題知，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有IA錯(cuò)誤；BD．由題知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，則有UP′=U4I4聯(lián)立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I(xiàn)3R=11500V再根據(jù)U1nBD錯(cuò)誤；C．根據(jù)理想變壓器無(wú)功率損失有P=U2I3＋P儲(chǔ)代入數(shù)據(jù)有P儲(chǔ)=408kWC正確。故選C?！菊骖}5】（多選）（2023·天津·高考真題）“西電東送”是我國(guó)重要的戰(zhàn)略工程，從西部發(fā)電廠到用電量大的東部區(qū)域需要遠(yuǎn)距離輸電。圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，T1的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，RA．T1輸出電壓等于TB．T1輸出功率大于TC．用電器增多后，R消耗的功率減小D．用電器增多后，T2【答案】BD【詳解】AB．由于輸電過(guò)程中，線路中有電流、線路電阻R會(huì)分壓且產(chǎn)生熱量，會(huì)損失功率，故T1輸出功率大于T2輸入功率；T1CD．設(shè)升壓變壓器T1原副線圈比為n1:n1U由于輸入電壓不變U1，原副線圈匝數(shù)比n1n1'不變，則升壓變壓器T1輸出變壓U1'恒定。設(shè)降壓變壓器T2的原副線圈匝數(shù)比為n2:n2U2U2'則U令R等U隨著用戶接入的用電器增多，副線圈接入電器的總電阻R用減小，則R等減小，輸入線路中電流I2P損=IU用電器增多后，I2增大，R消耗的功率增大，T2的輸出電壓故選BD?！菊骖}6】（多選）（2024·全國(guó)·高考真題）如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過(guò)滑動(dòng)觸頭T調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動(dòng)變阻器R、定值電阻R0和R1、開(kāi)關(guān)S。S處于閉合狀態(tài)，在原線圈電壓U0A．保持T不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)B．將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變C．將T向a端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)D．將T向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)【答案】AC【詳解】A．保持T不動(dòng)，根據(jù)理想變壓器的性質(zhì)可知副線圈中電壓不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)時(shí)，R與R1串聯(lián)后的總電阻減小，電流增大，根據(jù)P=B．將T向b端移動(dòng)，副線圈匝數(shù)變小，故副線圈兩端電壓變小，滑動(dòng)變阻器R的滑片位置不變時(shí)，通過(guò)R1C．將T向a端移動(dòng)，副線圈匝數(shù)增加，故副線圈兩端電壓變大，滑動(dòng)變阻器R的滑片向f端滑動(dòng)，R與R1D．將T向b端移動(dòng)，副線圈匝數(shù)減少，故副線圈兩端電壓變小，滑動(dòng)變阻器R的滑片向e端滑動(dòng)，R與R1故選AC。【真題7】（多選）（2024·海南·高考真題）電動(dòng)汽車(chē)充電站變壓器輸入電壓為10kV，輸出電壓為220V，每個(gè)充電樁輸入電流16A，設(shè)原副線圈匝數(shù)分別為n1、nA．交流電的周期為0.02sB．原副線圈匝數(shù)比nC．輸出的最大電壓為220VD．若10臺(tái)充電樁同時(shí)使用，輸入功率為35.2kW【答案】AD【詳解】A．交流電的周期為T(mén)=故A正確；B．根據(jù)理想變壓器原副線圈的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，原副線圈匝數(shù)比為n故B錯(cuò)誤；C．輸出的最大電壓為U故C錯(cuò)誤；D．若10臺(tái)充電樁同時(shí)使用，輸出功率為P變壓器不改變功率，故輸入功率為P故D正確。故選AD?！菊骖}8】（2024·上?！じ呖颊骖}）自行車(chē)發(fā)電照明系統(tǒng)某自行車(chē)所裝車(chē)燈發(fā)電機(jī)如圖（a）所示，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖（b）。繞有線圈的匚形鐵芯開(kāi)口處裝有磁鐵。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦輪又通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化。線圈兩端c、d作為發(fā)電機(jī)輸出端。通過(guò)導(dǎo)線與標(biāo)有“12V，6W”的燈泡L18．在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中（1）通過(guò)L1的電流方向（在圖中用箭頭標(biāo)出）；（2）L1中的電流A．逐漸變大

B．逐漸變小

C．先變大后變小

D．先變小后變大9．若發(fā)電機(jī)線圈電阻為2Ω，車(chē)輪以某一轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，L1恰能正常發(fā)光。將L1更換為標(biāo)有“24V，6W”的燈泡L2（1）L2兩端的電壓A．大于12V

B．等于12V

C．小于12V（2）L2消耗的功率A．大于6W

B．等于6W

C．小于6W10．利用理想變壓器將發(fā)電機(jī)輸出電壓變壓后對(duì)標(biāo)有“24V，6W”的燈泡供電，使燈泡正常發(fā)光，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n11．在水平路面騎行時(shí)，假設(shè)騎車(chē)人對(duì)自行車(chē)做的功僅用于克服空氣阻力和發(fā)電機(jī)阻力。已知空氣阻力與車(chē)速成正比，忽略發(fā)電機(jī)內(nèi)阻。（1）在自行車(chē)勻加速行駛過(guò)程中，發(fā)電機(jī)輸出電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能為A．B．C．D．（2）無(wú)風(fēng)時(shí)自行車(chē)以某一速度勻速行駛，克服空氣阻力的功率Pf=30W，車(chē)燈的功率為PL=4W【答案】8．A9．AC10．1211．C51W【解析】8．（1）[1]根據(jù)題意，由楞次定律可知，通過(guò)L1（2）[2]由圖可知，開(kāi)始階段，穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小，轉(zhuǎn)動(dòng)后，磁通量減小，磁通量的變化率增大，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大，可知，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中L1故選A。9．（1）[1]根據(jù)題意，由公式P=U2RR1=12E=U1RR車(chē)輪轉(zhuǎn)速仍為n時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值不變，則L2U故選A。（2）[2]L2P故選C。10．根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系有U解得U11．（1）[1]在自行車(chē)勻加速行駛過(guò)程中，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越來(lái)越大，則周期越來(lái)越小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值越來(lái)越大，綜上所述，只有C符合題意。故選C。（2）[2]根據(jù)題意，由PLU又有U∝E∝ω∝v所以v又有P可得P則P=一、單選題1．如圖甲所示，某理想變壓器的原線圈與一指示燈串聯(lián)，連接在一個(gè)交流電源上，一理想電壓表與原線圈兩端并聯(lián)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1.副線圈與定值電阻R、理想電流表A以及一個(gè)黑盒（如圖中虛線框所示）串聯(lián)，黑盒內(nèi)只有一個(gè)電子元件，電路處于正常工作狀態(tài)。副線圈兩端電壓的u-t圖像如圖乙所示。與原線圈串聯(lián)的指示燈正常發(fā)光，流經(jīng)指示燈的電流有效值為0.5A。下列說(shuō)法正確的是（）A．原線圈連接的電源的輸出電壓的最大值為2202VB．交流電源的輸出功率為110WC．無(wú)論黑盒中是何電子元件，若僅增大輸入的交流電源的頻率，則指示燈仍正常發(fā)光D．若僅增大輸入的交流電源的頻率，發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)減小，則黑盒內(nèi)可能是電感線圈【答案】D【詳解】A.由題意可知，原線圈兩端電壓的最大值為2202B.因原線圈電路中接有指示燈，則電源的輸出功率大于110W，故B錯(cuò)誤；CD.若黑盒中是電感線圈，增大輸入的交流電頻率，副線圈上的電流會(huì)減小，電流表的示數(shù)減小，指示燈會(huì)變暗，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．（2024·陜西·三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終均為2R0?；瑒?dòng)變阻器A．滑片向a端滑動(dòng)時(shí)，L1一直變暗，LB．滑片向a端滑動(dòng)時(shí)，L1一直變亮，LC．滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，L1一直變暗，LD．滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，L1一直變亮，L【答案】C【詳解】當(dāng)并聯(lián)電路兩支路電阻相等時(shí)，并聯(lián)電阻最大，所以根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器的滑片從中點(diǎn)向a端或b端的過(guò)程中，負(fù)載端并聯(lián)總電阻一直增大，設(shè)電源輸出電壓有效值為U，通過(guò)原線圈的電流為I1，通過(guò)副線圈的電流為I2，負(fù)載端并聯(lián)電路的總電阻為R，令n1UI整理得I其中U、n、R0不變，并聯(lián)電阻一直增大，故I1一直變小，故燈泡L1一直變暗，原線圈兩端的電壓為U則原線圈兩端的電壓一直變大，原副線圈匝數(shù)比不變，根據(jù)理想變壓器規(guī)律可知，副線圈兩端電壓U2一直變大，則流過(guò)燈泡L2的電流為I滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)到b端的過(guò)程，Rb一直減小，故流過(guò)燈泡L2兩端電流一直變大，即燈泡L2一直變亮。故選C。3．（2024·青海西寧·二模）摩托車(chē)的點(diǎn)火裝置原理如圖所示。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為12V的正弦交流電壓，并加在高壓包（理想變壓器）的原線圈上，當(dāng)副線圈電壓的瞬時(shí)值大于1.5×10A．高壓包的副線圈匝數(shù)至少是原線圈匝數(shù)的1500倍B．在電流變化的一個(gè)周期內(nèi)，火花塞放電一次C．僅升高高壓包輸入電流的頻率，火花塞放電的頻率會(huì)增大D．僅升高高壓包輸入電流的頻率，高壓包的輸出電壓會(huì)增大【答案】C【詳解】A．要使火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃汽油機(jī)工作，根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律n故A錯(cuò)誤；B．在電流變化的一個(gè)周期內(nèi)，電壓兩次到達(dá)最大值，火花塞放電兩次，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)變壓器的原理，副線圈與原線圈中交流電的頻率相同，故僅升高高壓包輸入電流的頻率，火花塞放電的頻率會(huì)增大，故C正確；D．副線圈的電壓與原線圈的電壓和匝數(shù)比有關(guān)，與原線圈的頻率無(wú)關(guān)，故僅升高高壓包輸入電流的頻率，高壓包的輸出電壓不變，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2024·山東濟(jì)寧·三模）除顫儀是用于突發(fā)心室纖顫等心臟疾病的急救醫(yī)療設(shè)備，某型號(hào)除顫儀電路原理如圖所示。某次調(diào)試時(shí)，除顫儀接在220V交流電源上，交流電壓表示數(shù)為20V，電容器充電完畢，開(kāi)關(guān)由“1”擲向“2”，放電電流平均值為2.8A，放電時(shí)間約為10?2s，已知電容器電容為A．自耦變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為10:1B．充電完畢后電容器兩端的電壓為2800VC．升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比約為1:50D．若去掉二極管該除顫儀依然可正常工作【答案】C【詳解】A．自耦變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為n故A錯(cuò)誤；BC．充電完畢后電容器儲(chǔ)存的電荷量為Q=It=2.8×則充電完畢后電容器兩端的電壓為U=則升壓變壓器副線圈電壓的最大值為1400VU則升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n故B錯(cuò)誤，C正確；D．若去掉二極管，電容器兩端接交流的，電容器一直進(jìn)行充放電，則該除顫儀依然不能正常工作，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2024·河北·二模）發(fā)電站把電能輸送到用電器的遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示。升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為200kW，輸出電壓是250V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n1A．輸電線中的電流為8B．輸電線上損失的電壓為320C．降壓變壓器的輸出功率為189760D．改變用電器的數(shù)目，若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則降壓變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【答案】C【詳解】AB．由P=可得升壓變壓器原線圈中的電流I由U可得升壓變壓器的輸出電壓U由I可得輸電線中的電流I輸電線上損失的電壓Δ故AB錯(cuò)誤；C．降壓變壓器的輸入電壓U降壓變壓器的輸出功率等于輸入功率P故C正確；D．若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可知輸電線上的電流I2變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則降壓變壓器輸出的電流I4也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，但降壓變壓器輸出的電壓U4故選C。6．（2024·天津和平·二模）“西電東送”是國(guó)家重大工程。如圖為某水電站遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，發(fā)電廠輸出的電壓恒為U，通過(guò)升壓變壓器將電壓升高至kU向遠(yuǎn)處輸電，在用戶端用降壓變壓器把電壓仍降為U供用戶使用，下列說(shuō)法正確的是（）A．降壓變壓器原線圈匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的k倍B．若用戶功率增大，則輸電線上損失的功率也增大C．若用戶功率增大，升壓變壓器的輸出電壓也增大D．若用戶功率增大，降壓變壓器的輸出電壓也增大【答案】B【詳解】A．升壓變壓器次級(jí)電壓為kU，由于導(dǎo)線上有電壓損失則降壓變壓器初級(jí)電壓小于kU，而次級(jí)電壓等于U，則降壓變壓器原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)比小于k，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD．若用戶功率增大，升壓變壓器的輸入功率變大，而輸入電壓不變，則升壓變壓器的輸出電壓不變，輸出功率變大，輸出電流變大，輸電線上的電流變大，則輸電線上損失的功率也增大，輸電線上的電壓損失變大，降壓變壓器的初級(jí)電壓減小，則降壓變壓器的輸出電壓減小，選項(xiàng)B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。7．（2024·山東濰坊·二模）直流特高壓輸電可以減少感抗和容抗的損耗，該技術(shù)已成為我國(guó)“西電東送”戰(zhàn)略的技術(shù)基礎(chǔ)，如圖為特高壓輸電示意圖，升壓變壓器T1、降壓變壓器T2均為理想變壓器，整流及逆變等過(guò)程不計(jì)能量損失且有效值不變。若直流輸電線的總電阻R=10Ω，TA．圖中“500kV”指交流電的峰值B．直流輸電線損失的電壓為40kVC．輸電功率為4.24×D．當(dāng)用戶負(fù)載增加時(shí)，用戶端增加的功率大于T1【答案】B【詳解】A．圖中“500kV”指交流電的有效值，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系U解得U直流輸電線損失的電壓為Δ故B正確；C．輸電電流為I輸電功率為P=故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)用戶負(fù)載增加時(shí)，T1輸出端增加的功率等于用戶端增加的功率與輸電線上增加的損失功率之和，故用戶端增加的功率小于T故選B。8．（2024·山東泰安·三模）遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n1n2=3200，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n3A．465V B．316.5V C．232.5V D．216.5V【答案】B【詳解】降壓變壓器副線圈中的電流為I設(shè)輸電線上的電流為I1I解得I根據(jù)U解得U輸電線上損失的電壓大小為Δ可知升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U根據(jù)U解得U故選B。9．（2024·山東·三模）在如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)S閉合，理想變壓器的輸入電壓U=Umsinωt，原線圈匝數(shù)為n1，副線圈匝數(shù)為n2，定值電阻R1、R2、R3的阻值均為RA．UB．電阻R2的功率為nC．原線圈中的電流為2D．若僅斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則電壓表的示數(shù)變?yōu)?【答案】C【詳解】A．根據(jù)變壓器電壓與線圈匝數(shù)之比可知U解得U故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)變壓器電壓與線圈匝數(shù)之比可知U解得U根據(jù)串并聯(lián)電路電流規(guī)律可知I則R2的電流為I=12×P=故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)變壓器電流與線圈匝數(shù)之比可知I解得I故C正確；D．僅斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則電壓表的示數(shù)不變，故D錯(cuò)誤；故選C。10．（2024·北京海淀·二模）類(lèi)比是研究問(wèn)題的常用方法。與電路類(lèi)比就可以得到關(guān)于“磁路”（磁感線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動(dòng)勢(shì)來(lái)維持電流，在磁路中靠“磁動(dòng)勢(shì)”來(lái)維持鐵芯中的磁場(chǎng)，如圖1所示，磁動(dòng)勢(shì)Em=NI，其中N為線圈的匝數(shù)，I為通過(guò)線圈中的電流。類(lèi)比閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律Em=ΦRm，其中Φ為磁通量，Rm被稱(chēng)為磁阻，磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類(lèi)比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可類(lèi)比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結(jié)合以上關(guān)于磁路的信息以及你所學(xué)過(guò)的知識(shí)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率B．在國(guó)際單位制中，磁阻的單位可以表示為AC．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足Em=Φ(Rm1+Rm2)D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大【答案】D【詳解】A．變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率，故A正確；B．根據(jù)磁阻定律R磁阻的單位為T(mén)m根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量的關(guān)系有B=磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位為T(mén)，電流I的單位為A，時(shí)間t的單位為s，質(zhì)量m的單位為kg，長(zhǎng)度l的單位為m，面積S的單位為m2，根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)Em=NI磁阻的單位可以表示為A2C．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足磁路歐姆定律Em=Φ(Rm1+Rm2)故C正確；D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)電路中，磁阻小的支路中磁通量大，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大，因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度與磁通量和面積S的比值有關(guān)，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選D。11．（2024·山東濰坊·三模）如圖甲所示，小型交流發(fā)電機(jī)通過(guò)電刷和理想變壓器原線圈連接，變壓器副線圈兩端接電阻R。已知發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為10，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，變壓器原線圈中電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，則發(fā)電機(jī)線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為（

）A．125πC B．225πC C．【答案】C【詳解】發(fā)電機(jī)線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，設(shè)發(fā)電機(jī)線圈面積為S、匝數(shù)為N，原線圈回路總電阻為R總，原線圈位置磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則原線圈通過(guò)的電荷量為q其中Im=N解得q再根據(jù)n可知發(fā)電機(jī)線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為q故選C。二、多選題12．（2024·山西太原·三模）如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，匝數(shù)為n，線圈電阻不計(jì)，右側(cè)接降壓變壓器。定值電阻R1A．增大線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω，燈泡亮度不變B．增大線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω，電壓表示數(shù)變大C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω一定，開(kāi)關(guān)S由1調(diào)至2時(shí)，電流表示數(shù)變大D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω一定，開(kāi)關(guān)S由2調(diào)至1時(shí)，R1【答案】BC【詳解】AB．由線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E則有電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=可知增大線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω，則最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，電動(dòng)勢(shì)的有效值增大，燈泡亮度變大，電壓表示數(shù)變大，A錯(cuò)誤，B正確；C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω一定，則產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值一定，開(kāi)關(guān)S由1調(diào)至2時(shí)，降壓變壓器的副線圈匝數(shù)增大，由變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比可知，副線圈的輸出電壓升高，由于變壓器是降壓變壓器，由變壓器原、副線圈的電流比與匝數(shù)比成反比，可知原線圈的電流小于副線圈的電流，又R1=R2，可知電阻D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω一定，則產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值一定，開(kāi)關(guān)S由2調(diào)至1時(shí)，變壓器副線圈的輸出電壓降低，副線圈回路中的電流I2減小，則原線圈中電流IΔ可知R1故選BC。13．如圖所示的電路中，自耦變壓器為理想變壓器，電表均為理想交流電表，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻，A、B間輸入電壓有效值恒定的正弦交變電流，在調(diào)節(jié)P1或P2的過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．僅將P1向左滑動(dòng)，兩電表的示數(shù)均變小B．僅將P1向左滑動(dòng)，兩電表的示數(shù)均變大C．僅將P2向上滑動(dòng)，兩電表的示數(shù)均變大D．僅將P2向上滑動(dòng)，A、B端輸入的功率變小【答案】AD【詳解】AB．設(shè)電流表中的示數(shù)為I，A、B端輸入電壓為UU=I僅將P1向左滑動(dòng)，R1變大，則I變小，根據(jù)變流比可知，副線圈電路中的電流也變小，電壓表示數(shù)變小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．僅將P2向上滑動(dòng)，由U=I可知，n1變大，I變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由功率P=UI可知，n1變大，I變小，A、B端輸入的功率變小，D正確。故選AD。14．（2024·內(nèi)蒙古通遼·一模）將圖（a）所示的交流發(fā)電機(jī)作為圖（b）中理想變壓器原線圈的電源，當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí)，燈泡L能發(fā)光。要使燈泡L變暗，則可以實(shí)現(xiàn)的操作有（）A．向上滑動(dòng)P B．減少發(fā)電機(jī)中線圈的匝數(shù)C．增大發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)周期 D．減小電容器的兩板間距【答案】BC【詳解】A．向上滑動(dòng)P，副線圈匝數(shù)增加，根據(jù)U可知副線圈輸出電壓最大，燈泡L變亮，故A錯(cuò)誤；B．減少發(fā)電機(jī)中線圈的匝數(shù)，根據(jù)E可知發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)減小，原線圈輸