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2019-2020年高考物理母題題源系列 專題11 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電（含解析） 【母題來源一】 xx年安徽卷第16題 【母題原題】16．圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一個(gè)位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A。則下列說法正確的是： （ ） A．電壓表V1示數(shù)增大 B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大 C．該變壓器起升壓作用 D．變阻器滑片是沿的方向滑動(dòng) 【母題來源二】 xx年福建卷15題 【母題原題】15. 圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2 。在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為： （ ） 【命題意圖】 考查變壓器的工作原理、歐姆定律、閉合電路歐姆定律和電功率等知識(shí)，意在考查考生的理解能力和綜合分析能力。 【考試方向】 對(duì)理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析的考查：一是負(fù)載不變，通過匝數(shù)變化求解原副線圈的各參量；二是匝數(shù)不變，負(fù)載變化，討論各量的變化。 【得分要點(diǎn)】 1、 電壓器的幾個(gè)常用關(guān)系： （1）電壓關(guān)系：或者或者（多個(gè)副線圈時(shí)），即原副線圈兩端電壓之比等于線圈的匝數(shù)之比。 （2）電流關(guān)系：根據(jù)P入=P出可求出，或者n1I1=n2I2或者n1I1=n2I2+n3I3+n4I4+n5I5+…（有多個(gè)副線圈時(shí)）。 （3）功率關(guān)系：P入＝P出，即I1U1＝I2U2（一個(gè)副線圈）或者I1U1＝I2U2+I3U3+I4U4+…（多個(gè)副線圈）。 （4）各物理量之間的制約關(guān)系：輸入電壓U1決定輸出電壓U2；輸出功率P出決定輸入功率P入；輸出電流I2決定輸入電流I1。 對(duì)于動(dòng)態(tài)變化問題，求解思路是：通過某一電阻變化判斷整體電阻變化，據(jù)閉合電路歐姆定律判斷干路電流變化；再抓住“原線圈電壓決定副線圈電壓、副線圈電路決定原線圈電流、副線圈輸出功率決定輸入功率”這個(gè)結(jié)論。 2、解遠(yuǎn)距離輸電問題必備技巧 （1）正確畫出輸電過程示意圖，并在圖上標(biāo)出各物理量． （2）抓住變壓器變壓前、后各量間關(guān)系，求出輸電線上的電流． （3）計(jì)算電路功率問題時(shí)常用關(guān)系式：，注意輸電線上的功率損失和電壓損失． （4）電網(wǎng)送電遵循“用多少送多少”的原則，說明原線圈電流由副線圈電流決定． 【母題1】如圖所示，理想變壓器的原線圈接正弦交變電流，副線圈接電動(dòng)機(jī)，原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=2：1，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R．當(dāng)輸入端接通電源后，理想電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升．若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)，則圖中電壓表的讀數(shù)為： （ ） A．4IR＋ B． C．4IR D．IR＋ 【母題2】如圖所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的電壓－時(shí)間圖象。原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，串聯(lián)在原線圈電路中交流電流表的示數(shù)為1A，則： （ ） A.變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為311V B.變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為22V C.變壓器輸出端交變電流的頻率為50Hz D.變壓器的輸出功率為220W 【母題3】理想變壓器原線圈的匝數(shù)為1100匝，副線圈的匝數(shù)為25匝，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的滑片。則： （ ） A．副線圈輸出電壓的頻率為100Hz B．副線圈輸出電壓的有效值為7V C．P向左移動(dòng)時(shí)，變壓器原、副線圈的電流都減小 D．P向左移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率增加 【母題4】如圖甲為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，電壓表和電流表均為理想電表，R1為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R1為定值電阻．若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電．下列說法中正確的是： （ ） A．輸入變壓器原線圈的交流電壓的表達(dá)式為 B．變壓器原、副線圈中的電流之比為4：l C．t=0.0ls時(shí)，發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面 D．R1溫度升高時(shí)，變壓器的輸入功率變小 【母題5】如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1000匝，副線圈匝數(shù)n2=200匝，原線圈接交變電源，電壓。副線圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為5Ω，電流表A2示數(shù)為2A，電表對(duì)電路的影響忽略不計(jì)。則： （ ） A．此交流電的頻率為100Hz B．此電動(dòng)機(jī)輸出功率為68W C．電流表A1示數(shù)為10A D．電壓表示數(shù)為 【母題6】（多選）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1，副線圈接有電壓表、光敏電阻R(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)、“12V、6W”的小燈泡D。電流表、電壓表均為理想電表。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是： （ ） A．電壓u的頻率為100 Hz B．電壓表的示數(shù)為22V C．照射R的光變?nèi)鯐r(shí)，電流表的示數(shù)變大 D．調(diào)節(jié)照射R的光強(qiáng)度，可以使燈泡D正常發(fā)光 【母題7】（多選）如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電電路，兩理想變壓器的線圈匝數(shù)n1=n4＜n2=n3，A1、A2、A3為相同的理想交流電流表．當(dāng)a、b端接入低壓交流電源時(shí)，則： （ ） A．A1、A3的示數(shù)相等 B．A1、A2、A3的示數(shù)相等 C．A1的示數(shù)大于A2的示數(shù) D．A2的示數(shù)大于A3的示數(shù) 【母題8】（多選）如圖所示，是小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比，接線柱、接正弦交變電源，電壓．變壓器右側(cè)部分為火警系統(tǒng)原理圖，其中為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，其電阻隨溫度升高而減?。粸槎ㄖ惦娮瑁铝姓f法正確的是： （ ） A．變壓器副線圈中電流的頻率為 B．電壓表的示數(shù)為 C．當(dāng)所在處出現(xiàn)火警時(shí)，變壓器原線圈的輸入功率變大 D．當(dāng)所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小 【母題9】如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變，且n1：n2=n4：n3。當(dāng)用戶消耗的功率增大時(shí)，下列表述正確的是： （ ） A．用戶的電壓U4增加 B．恒有U1：U2=U4：U3 C．輸電線上損耗的功率減小 D．發(fā)電機(jī)的輸出功率不變 【答案】B 【母題10】某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成如圖所示電路，A、B為理想變壓器，燈L1、L2相同且阻值不變。保持A的輸入電壓不變，開關(guān)S斷開時(shí)，燈L1正常發(fā)光。則： （ ） A．僅閉合S，L1變亮 　　　　 B．僅閉合S，A的輸入功率變小 C．僅將滑片P上移，L1變亮　　 D．僅將滑片P上移，A的輸入功率變小