2017年高考物理 母题题源系列 专题12 变压器 远距离输电（含解析）

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1、专题12变压器远距离输电【母题来源一】2017年北京卷【母题原题】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R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，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220WB．电流表的读数为1AC．电压表的读数为110VD．副线圈输出交流电的周期为50s【答案】B【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系，电压由原线圈决定副线圈，电流与功率则由副线圈决定原线圈。【母题来源二】2017年天津卷【母题原题】（多选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线

2、圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则：（）A．t=0时，线圈平面平行于磁感线B．t=1s时，线圈中的电流改变方向C．t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大D．一个周期内，线圈产生的热量为【答案】AD【名师点睛】本题要正确理解正弦交变电流的规律和法拉第电磁感应定律。【命题意图】考查变压器的工作原理、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识，意在考查考生的理解能力和综合分析能力。【考试方向】对理想变压器的动态分析的考查：一是负载不变，通过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变，负载变化，讨论各量的变

3、化。【得分要点】1、电压器的几个常用关系：（1）电压关系：或者或者（多个副线圈时），即原副线圈两端电压之比等于线圈的匝数之比。（2）电流关系：根据P入=P出可求出，或者n1I1=n2I2或者n1I1=n2I2+n3I3+n4I4+n5I5+…（有多个副线圈时）。（3）功率关系：P入＝P出，即I1U1＝I2U2（一个副线圈）或者I1U1＝I2U2+I3U3+I4U4+…（多个副线圈）。（4）各物理量之间的制约关系：输入电压U1决定输出电压U2；输出功率P出决定输入功率P入；输出电流I2决定输入电流I1。对于动态变化问题，求解思路是：通过某一电阻变化判断整体电阻变化，

4、据闭合电路欧姆定律判断干路电流变化；再抓住“原线圈电压决定副线圈电压、副线圈电路决定原线圈电流、副线圈输出功率决定输入功率”这个结论。2、解远距离输电问题必备技巧（1）正确画出输电过程示意图，并在图上标出各物理量．（2）抓住变压器变压前、后各量间关系，求出输电线上的电流．（3）计算电路功率问题时常用关系式：，注意输电线上的功率损失和电压损失．（4）电网送电遵循“用多少送多少”的原则，说明原线圈电流由副线圈电流决定．【母题1】如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同

5、的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是：（）A.电压u的频率为100HzB.电压表V的示数为22VC.当光强增大时，变压器的输入功率变大D.当L1的灯丝烧断后，V示数变小【答案】C点睛：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。【母题2】（多选）如图甲所示，理想变压器原，副线圈的匝数之比为10∶1，B是原线圈的中心接头，原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R1，R3为定值电阻，R2为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而减小)，C为耐压值为70V的电容器

6、，所有电表均为理想电表．下列判断正确的是：（）A.当单刀双掷开关与A连接，传感器R2所在处温度升高，A1的示数变大，A2的示数减小B.当单刀双掷开关与B连接，副线圈两端电压的频率变为25HzC.当单刀双掷开关由A→B时，电容器C不会被击穿D.其他条件不变，单刀双掷开关由A→B时，变压器的输出功率变为原来的0.5倍【答案】AC【母题3】（多选）如图所示，发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器给用户供电，图中变压器均可视为理想变压器，电表均视为理想交流电表。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，并且电阻不变，变阻器R相当于用户用电

7、器的总电阻。当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时：（）A.电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小B.电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数增大C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D.线路损耗功率增大【答案】BCD【解析】当用电进入高峰时，发电机的输出功率增大，输入原线圈的电流增大，升压变压器输出端的输电电流增大，输电线的电压损失和功率损失增大，所以V1、V2的读数均不变，A1、A2增大；V3、V4的读数均减小，A3的读数增大，A、B、D错误；而电压表V2、V3的读数之

8、差与电流表