2017届高三物理一轮复习(word版)：第十章交变电流传感器(7)

选项C错误；将触头P向B端滑动，副线圈两端的电压减小，同时电阻R增大，通过R的U2

电流I2＝减小，根据变压器的特点，通过A处的电流也一定减小，选项D错误。

R

6.(多选)(2015·杭州模拟)如图6所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝2202sin 100πt V，则( )

图6

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 V 1

B．当t＝ s时，电压表V0的读数为220 V

600

C．单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小

解析：选BC 当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，1

副线圈输出电压为U2＝22 V，但电压表V1示数小于U2，故A错误；当t＝ s时，电压

600表V0的读数为有效值220 V，故B正确；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表V1示数变大，故C正确；当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为5∶1，副线圈输出电压U2变大，电流表和电压表V1的示数均变大，故D错误。

对点训练：远距离输电

7．如图7所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是( )

图7

A．输电线上的损失功率为300 W B．升压变压器的匝数比为1∶100 C．输电线上的电流为100 A

D．降压变压器的输入电压为4 700 V

解析：选A 输电线上的损失功率为0.6%×50 kW＝300 W，选项A正确。由I2R＝300 W可得输电线上电流I＝10 A，升压变压器副线圈电压为5 000 V，升压变压器的匝数比为1∶10，选项B、C错误。输电线损失电压为IR＝30 V，降压变压器的输入电压为4 970 V，选项D错误。

8．(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图8所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝2202 sin(100πt) V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是( )

图8

A．通过R0电流的有效值是20 A

B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1

C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压 D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率

解析：选ABD 由题知降压变压器副线圈两端交变电压的有效值为220 V，则通过R0

U1n1的电流为20 A，A正确；由＝得降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1，B正确；

U2n2在输电过程中，输电线上有电阻，升压变压器T1的输出电压不能完全加在降压变压器T2的两端，输电线上有功率损失，C错误、D正确。

9．(2014·四川高考)如图9所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )

图9

A．用户用电器上交流电的频率是100 Hz B．发电机输出交流电的电压有效值是500 V

C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

解析：选D 根据交流电的变化规律、变压器的工作原理和远距离输电知识解题。

1

由u-t图像可知，交流电的周期T＝0.02 s，故频率f＝＝50 Hz，选项A错误；交流电

TUm的最大值Um＝500 V，故有效值U＝＝2502 V，选项B错误；输电线上的电流由降压

2变压器副线圈上的电阻和降压变压器原副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用电器I1n2的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据＝，原线圈(输电线)上的电流减小，根据P

I2n1＝I21R，得输电线损失的功率减小，选项D正确。

对点训练：三种特殊的变压器

10.(2015·开封模拟)如图10所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1＝R2，当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1∶n2为( )

图10

A．1∶1 C．1∶3

B．1∶2 D．1∶4

解析：选B 变压器原副线圈的磁通量变化率相同，所以U∶U1∶U2＝n∶n1∶n2，根U21据能量守恒，输出功率等于输入功率，所以有当只闭合S1时UI＝，当S1和S2都闭合时，

R1

22

4U2U2U21＋U212

UI′＝＋＝，代入数据I＝1 A、I′＝2 A可得U22＝4U1，即U1∶U2＝1∶2，所R1R24R1

以n1∶n2＝1∶2，选项B对。

11.如图11所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值U1＝100 V，R0＝40 Ω，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值U2为________V，通过电阻R0的电流有效值为________A。

图11

U1n1U1n2解析：当滑动片位于线圈中点位置时，由变压器电压关系有∶＝，所以U2＝＝

U2n2n1

200 V，通过R0的电流为I＝

答案：200 5

U2200

＝ A＝5 A。 R040

12．电压互感器使用时应将其原线圈________联接入被测电路；而电流互感器则应________联接入被测电路。

答案：并 串 考点综合训练

13．(多选)(2015·青岛模拟)如图12甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为11∶1，R＝1 Ω，原线圈允许通过电流的最大值为1 A，副线圈ab两端电压随时间变化图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )

图12

A．原线圈输入电压的有效值为242 V B．原线圈两端交变电压的频率为550 Hz C．副线圈中电流的最大值为11 A

D．为保证电路安全工作，滑动变阻器R′的阻值不得小于1 Ω

解析：选AC 由题知变压器副线圈两端电压有效值为22 V，由原副线圈两端电压关系U1n1＝可得，原线圈输入电压的有效值为242 V，故A项正确；由于原副线圈两端交流电的U2n2

频率相同，故原线圈两端交变电压的频率为50 Hz，B项错；原线圈允许通过电流的最大值I1n2为1 A，根据原副线圈电流关系＝可得副线圈中电流的最大值为11 A，C项正确；根据

I2n1U2222

部分电路的欧姆定律可得，副线圈中滑动变阻器最小阻值为R′＝－R＝Ω－1 Ω＝

I211(22－1)Ω，故D项错。

14．(多选)(2015·济宁市高三联考)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压220 V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图13所示。电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是( )

图13

A．原、副线圈中的电流之比为5∶1 B．电压表的读数约为31.11 V

C．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1分钟内产生的热量为2.9×103 J

D．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小解析：BC 原、副线圈中的电流与匝数成反比，所以电流之比为1∶5，选项A错误；原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为44 V，由于副线圈接着二极管，它具有单向导电性，而电表示数均是交流电的有效值，根据有效值的定义有

442TU2

×＝×T，从而求得电压表两端电压有效值为U＝222 V≈31.11 V，选项B正R2R

U2

确；若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 min内产生的热量为Q＝·t＝2.9×103 J，

RC正确；滑片向上滑动，滑动变阻器接入的阻值变小，其两端的电压不变，所以通过滑动变阻器的电流变大，即电压表示数不变，电流表示数变大，D错误。

15．(多选)(2015·临川二中高三月考)如图14所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比是10∶1，原线圈输入交变电压u＝1002sin 50πt V，O是副线圈中心抽出的线头，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，则( )

图14

A．开关S断开时，电流表的示数为0.05 A B．开关S闭合时，电流表的示数为0.05 A 20C．开关S闭合时，两电阻总的电功率为 W

320

D．开关S断开时，两电阻总的电功率为 W

3

解析：选AC 由电压公式知输入电压的有效值为U0＝100 V，S断开时，根据电压与10

匝数成正比知输出电压为10 V，S断开时，由欧姆定律知，副线圈中的电流为 A＝0.5

5＋15A，根据电流与匝数成反比得，原线圈中电流为0.05 A，故A正确；开关S断开时，两电阻总的电功率为UI＝10×0.5＝5 W，故D错误；S闭合时，相当于有两个副线圈，电压仍然与匝数成正比，但电流与匝数不再成反比，因O是副线圈中心抽出的线头，两电阻两端电551

压均为5 V，两副线圈中电流分别为I1＝ A＝1 A和I2＝ A＝ A，所以由IU0＝I1U1＋

51531

1×5＋×5

31

I2U2得，原线圈中电流为I＝ A＝ A，故B错误；S闭合时，两电阻总的电功

1001520

率为P总＝I1U1＋I2U2＝ W，故C正确。

3

实 验 十 一

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