2019年高考物理专题复习《变压器 电能的输送》知识迁移应用

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1、2019年高考物理专题复习《变压器电能的输送》知识迁移应用一、回顾旧知（一）变压器的构造与原理（理想变压器）（二）理想变压器中的接个关系（电压、电流、功率与线圈匝数的关系）（三）变压器的动态分析（四）电能的输送二、新课讲解（一）考点1、变压器的动态分析2、电能的输送3、减少输电线上电能损失的两种方法4、求输电线上电流的方法5、运用欧姆定律和焦耳定律解决远距离输电问题（二）重难点1、变压器的动态分析2、电能的输送3、减少输电线上电能损失的两种方法（三）易混点电能的输送三、例题精析1．(xx·北京高考)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图1

2、所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则(　　)A．流过电阻的电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是100VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103JD．变压器的输入功率是1×103W解析：原线圈中电压的有效值是220V．由变压比知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是10A；与电阻并联的电压表的示数是100V；经过1分钟电阻发出的热量是6×104J；P入＝P出＝＝V＝1×103W．只有D项正确．答案：D2．如图2所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动

3、一重物匀速上升．下列判断正确的是(　　)A．电动机两端电压为IRB．电动机消耗的功率为I2RC．原线圈中的电流为nID．变压器的输入功率为解析：因电动机是非纯电阻电路，U≠IR，P≠I2R，A、B错．电动机两端电压为，故电动机消耗的功率为，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流I0＝I/n，D对C错．答案：D3．如图3所示，左侧的圆形导电环半径为r＝1.0cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C＝100pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度B的变化率为＝100πsinωt，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41×10－

4、9C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取π2＝10)(　　)A．1∶100B．100∶1C．1∶100D．100∶1解析：原线圈两端电压最大值U1m＝()mS＝0.1V.副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值由C＝得：U2m＝＝14.1V，所以＝＝.故A对．答案：A4．如图4所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，原线圈中串一个灯泡L，副线圈上接三个与L相同的灯泡，这三个灯泡均能正常发光，则(　　)A．灯L也能正常发光B．灯L比另三灯都暗C．灯L将会被烧坏D．不能确定解析：原、副线圈中的电流之比为＝＝，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其额定电流I额＝.又I1＝I2，所以

5、通过原线圈中灯L的电流恰为其额定电流，灯L正常发光，所以A正确．答案：A5．xx年1月份，我国南方大部分地区遭遇特大雪灾，输电线表面结冰严重，导致线断塔倒．某学校实验兴趣小组设计了利用输电导线自身电阻发热除冰的救灾方案，处理后的电路原理如图5所示，输电线路终端降压变压器用模拟负载R0代替，RL为输电线电阻，并将电阻RL放入冰雪中，在变压器原线圈两端加上交变电流后即出现冰雪融化的现象．为了研究最好除冰方案，下列模拟实验除给定操作外，其他条件不变，不考虑其可行性，你认为其中最合理的是(　　)A．将调压变压器滑动触头P向上移动一些B．将调压变压器滑动触头P向下移动一些，同时延长通电时间C．通过计

6、算，选择适当输出电压，并闭合S将模拟负载R0短时短路D．通过计算，选择适当输出电压，并将模拟负载R0的阻值增大一些解析：输电线的电阻RL一定，将调压变压器滑动触头P向上移动一些，可以增大输出电压和输出电流，因此RL上消耗的功率增大，可以增强除冰效果，但同时也增大了电能消耗；延长通电时间，虽可以增大发热量，但发热快慢不变即功率不变，若发热与导线散热平衡，则导线上的冰是不能除去的；如果所加电压适当，闭合S将模拟负载R0短时短路，可以将电能在RL上释放短时产生大量热量而除冰，适当电压可保证输电线不被烧断，节能省时；若增大R0，则RL上的电功率会减小．因此最合理的是方案C.答案：C6．(xx·南通

7、模拟)正弦式电流经过匝数比为＝的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图6甲所示方式连接，R＝10Ω.图乙所示是R两端电压U随时间变化的图象，Um＝10V，则下列说法中正确的是(　　)A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cos100πt(A)B．电流表A的读数为0.1AC．电流表A的读数为AD．电压表的读数为Um＝10V解析：由图乙所示图象知T＝2×10－2s，f＝50Hz，ω＝2πf＝100πrad/