2020年高考物理一轮复习热点题型专题27变压器与远距离输电.doc免费

PAGE 1 2020年高考物理一轮复习热点题型专题27变压器与远距离输电 题型一　理想变压器原理的应用 题型二　理想变压器的动态分析 题型三　远距离输电 题型四　两种特殊的变压器模型 题型一　理想变压器原理的应用 理想变压器原、副线圈基本量的关系 理想变 压器 (1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流) (2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基 本 关 系 功率 关系 根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出 电压 关系 原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，与负载、副线圈的个数无关 电流 关系 (1)只有一个副线圈时：eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1) (2)有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率 关系 f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率) 【例题1】（2019·江苏卷）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V时，输出电压 A．降低2 V B．增加2 V C．降低200 V ．增加200 V 【答案】D 【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即，得：，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：，当输入电压增加20V时，输出电压增大200V，故D正确。 2．（2019·山东省潍坊市高三模拟训练）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1 1:5，原线圈接ul=110sin100πt V的交流电，电阻R1=R2=25 Ω，D为理想二极管，则 A．通过电阻R1的电流为2 A B．二极管的反向耐压值应大于50 V C．原线圈的输入功率为大于50 W D．通过原线圈的电流为 【答案】BC 【解析】由表达式知原线圈电压有效值为，根据，得副线圈两端电压为，则通过电阻R1的电流为；故A错误；输出电压最大值为50 V；故要使电路正常工作，反向耐压值应大于50 V，故B正确；根据电流热效应，，所以R2两端的电压为，则通过R2的电流为，输出端的总功率 【例题3】(2016·全国卷Ⅰ·16)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为(　　) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】　B 【解析】　开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比eq \f(I,I2)＝eq \f(n2,n1)，通过R2的电流I2＝eq \f(In1,n2)，副线圈的输出电压U2＝I2(R2＋R3)＝eq \f(5In1,n2)，由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可得原线圈两端的电压U1＝5Ieq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2，则U＝U1＋IR1＝5Ieq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2＋3I；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比eq \f(4I,I2′)＝eq \f(n2,n1)，通过R2的电流I2′＝eq \f(4In1,n2)，副线圈的输出电压U2′＝I2′R2＝eq \f(4In1,n2)，由eq \f(U1′,U2′)＝eq \f(n1,n2)可得原线圈两端的电压U1′＝4Ieq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2，则U＝U1′＋4IR1＝4Ieq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2＋12I，联立解得eq \f(n1,n2)＝3，选项B正确. 　　 【例题4】(多选)(2016·全国卷Ⅲ·19)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是(　　) A.原、副线圈匝数比为9∶1 B.原、副线圈匝数比为1∶9 C.此时a和b的电功率之比为9∶1 D.此时a和b的电功率之比为1∶9 【答案】　AD 【解析】　设灯泡的额定电压为U0，两灯泡均能正常发光，所以原线圈输入端电压为U1＝9U0，副线圈两端电压为U2＝U0，故eq \f(U1,U2)＝eq \f(9,1)，eq \f(n1,n2)＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(9,1)，A正确，B错误；根据公式 eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)可得，eq \f(I1,I2)＝eq \f(1,9)，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公