第二节 变压器 远距离输电
(建议用时：60分钟)
一、单项选择题
1．用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则( )
A．变压器输入功率约为3.9 W B．输出电压的最大值是110 V C．变压器原、副线圈匝数比是1∶2
π??D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin?100πt＋? A 2??
解析：选A.由题图可知通过负载的电流最大值为Im＝0.05 A，周期T＝0.02 s，故电流2π
的函数表达式i＝Imsint＝0.05sin 100πt (A)，D错误；理想变压器匝数比等于电压比，
T即 n1∶n2＝U1∶U2＝2∶1，C错误；输出电压U2＝110 V，其最大值U2m＝2U2＝1102 V，B错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率P＝I2U2＝正确．
2．如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则( )
0.052
×110 W≈3.9 W，A
A．用户端的电压为
I1U1
I2
B．输电线上的电压降为U C．理想变压器的输入功率为I1r D．输电线路上损失的电功率为I1U
解析：选A.根据理想变压器的工作原理，得I1U1＝I2U2，所以用户端的电压U2＝
2
I1U1
，I2
1
选项A正确；输电线上的电压降U′＝I1r＝U－U1，选项B错误；变压器的输入功率P1＝I1U－I1r＝I1U1，选项C错误；输电线路上损失的功率P′＝I1r＝I1(U－U1)，选项D错误．
3.
2
2
如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 0002·sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6 Ω的导线对“220 V 880 W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知( )
A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W
n1U111 00050解析：选C.由题可知，副线圈输出电压U2＝220 V＋Ur，＝＝＜，故A错
n2U2220＋Ur1
880
误；2πf＝100π Hz，f＝50 Hz，故B错误；I2＝ A＝4 A，故C正确；由于理想变压器
220
P入＝P出＝I22r＋880 W＞880 W，故D错误．
4.
在如图所示的铁芯上绕有4个线圈，匝数之比为n1∶n2∶n3∶n4＝1∶1∶2∶1，今在线圈1两端接正弦交流电源，下列判断正确的是( )
1
A．U1＝U2＝U3＝U4
21
B．U1＝U2＝U3，U4＝0
2C．U1＝U2＋U3＋U4 D．以上均不对
解析：选B.线圈1、2、3的电压关系遵守变压比公式，线圈4中的磁通量始终为0，不产生感应电动势，故U4＝0，B正确．
5．(2018·湖南师大附中等四校联考)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，
2
接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻．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的读数减小 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．线路损耗功率不变
解析：选C.因为输入电压和匝数比都不变，电压表V1、V2的读数均不变，用电高峰期，电阻减小，电流增大，根据电流比等于匝数比的倒数且匝数比不变知电流都增大，故A错误；输电线上的电压损失增大，故电压表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，故B错误；电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变，等于输电线的电阻值，故C正确；线路上的电流变大，则线路消耗的功率变大，选项D错误．
6.
如图所示，电路中变压器原线圈匝数n1＝1 000，两个副线圈匝数分别为n2＝500、n3
＝200，分别接一个R＝55 Ω的电阻，在原线圈上接入U1＝220 V的交流电源．则两副线圈输出电功率之比和原线圈中的电流I1分别是( )
P2
P3
P25
A.＝，I1＝2.8 A P32P225
C.＝，I1＝1.16 A P34
P22
B．＝，I1＝2.8 A P35
D．＝P24
，I1＝1.16 A P325
U1n1U1n1U2
解析：选C.对两个副线圈有＝、＝，所以U2＝110 V，U3＝44 V，又因为P＝，
U2n2U3n3RP2U225U2U32
所以＝2＝；由欧姆定律得I2＝＝2 A，I3＝＝0.8 A，对有两个副线圈的变压器有
P3U34RRn1I1＝n2I2＋n3I3，得I1＝1.16 A，故C正确．
7．如图所示，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象，
3
则( )
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
1
解析：选D.由u－t图象可知，交流电的周期T＝0.02 s，故频率f＝＝50 Hz，选项A
T错误；交流电的最大值Um＝500 V，故有效值U＝
Um
2
＝2502 V，选项B错误；输电线上的
电流由降压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＝I1R，得输电线上损失的功率减小，选项D正确．
8.
2
I1n2
I2n1
(2015·高考广东卷)如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器．原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V．调节前后( )
A．副线圈中的电流比为1∶2 B．副线圈输出功率比为2∶1 C．副线圈的接入匝数比为2∶1 D．原线圈输入功率比为1∶2
U1解析：选C.根据欧姆定律I＝，U2由220 V降至110 V，副线圈上的电流变为原来的，
R2
1
即调节前后，副线圈上电流之比为2∶1，选项A错误；根据P＝UI知，U、I均变为原来的
21
时，副线圈上输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为4∶1，选项B
4
4
错误；根据理想变压器电压与匝数的关系＝，当U2由220 V降至110 V时，n2变为原来1
的，即调节前后副线圈接入的匝数比为2∶1，选项C正确；根据理想变压器P入＝P出，所2以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为4∶1，选项D错误．
9．(2018·江西八校联考)有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( )
U1n1
U2n2
A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大 解析：选A.当R3不变，P顺时针转动时，nMN减小，由
UCDnCD＝，知UMN减小，则电压、电UMNnMN流表读数均减小，A项正确，同理知B项错误；当P不动时，匝数nMN不变，输出电压UMN不变，滑片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C项错误，同理知D项也错误．
二、多项选择题
10．如图，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A．以下判断正确的是( )
A．变压器输入功率为484 W
B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
解析：选BD.变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60 W＝132 W，选项A错误；由＝
U1U2
5
2019届高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第二节变压器远距离输电课后达标新人教版
