高考物理总复习-高中全程训练计划-物理-课练 33　变压器　电能的输送　传感器的简单应用

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课练 33　变压器　电能的输送　传感器的简单应用

小题狂练○ 小题是基础　练小题　提分快

[2019·贵州省贵阳市摸底](多选)如图所示，理想变压器的原线圈

接在 u＝220sin100 πt(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为 44 Ω的负

载电阻 R，该变压器的原、副线圈的匝数比为 5：1，图中电流表、

电压表均为理想电表，则(　　)

A．电流表的示数为 0.20 A

B．电压表的示数为 44 V

C．原线圈的输入功率为 44 W

D．副线圈输出交流电的频率为 10 Hz

答案：AC

解析：由题可知，原线圈两端电压有效值为 220 V，由理想变压

器变压规律可知，副线圈两端电压即电压表示数为 44 V，B项错误；

由欧姆定律可知，通过负载电阻 R的电流的有效值为 1 A，根据理想

变压器变流规律可知，原线圈中电流即电流表示数为 0.20 A，A项正

确；原线圈输入功率 P＝U1I1＝44 W，C项正确；由交流电源电压表

达式可知，交流电的频率为 50 Hz，而理想变压器不改变交流电的频

率，D项错误．

2．[2019·海南省华侨中学模拟]在远距离输电时，在输送的电功

率和输电线电阻都保持不变的条件下，输电的电压为 U1时，输电线

上损失的功率为 P1；输电的电压为 U2时，输电线上损失的功率为

P2.则U1：U2为(　　)

A. B.

C. D.

答案：A

解析：输送的功率一定，由 P＝UI 知，I＝，则 P损＝I2R＝R，知

输电线上损失的电功率与电压的平方成反比，则＝， A正确，

B、C、D错误．

[2019·江西省赣中南五校联考]普通的交流电流表不能直接接在高

压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流

互感器 ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为 Iab，cd 一侧线圈的匝

数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流表能正常工作，则(　　)

A．ab 接MN、cd 接PQ，Iab<Icd

B．ab 接MN、cd 接PQ，Iab>Icd

C．ab 接PQ、cd 接MN，Iab<Icd

D．ab 接PQ、cd 接MN，Iab>Icd

答案：B

解析：电流互感器 ab 一侧线圈匝数比 cd 一侧线圈匝数少，根据

变流比公式 Iabnab＝Icdncd 可知，Iab>Icd，又电流互感器的作用是减小测

量电流，即电流表应接在电流较小的一侧，ab 接MN、cd 接PQ，选

项B正确．

4．[2019·山东省昌邑一中检测](多选)如图所示，图甲是一理想变

压器，原、副线圈的匝数比为 100：1.若向原线圈输入图乙所示的

正弦交变电流，图中 RT为热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R1为

可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是(

)

A．在 t＝0.005 s时，电压表的示数约为 50.9 V

B．变压器原、副线圈中的电流之比为 100：1

C．RT温度降低时，适当增大 R1可保持 RT两端的电压不变

D．RT温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大

答案：CD

解析：由题图乙可以知道交流电压最大值 Um＝36 V，有效值为

36 V，即电压表的示数，A错误；原、副线圈的匝数比为 100：1，

所以变压器原、副线圈中的电流之比为 1：100，B错误；RT温度

降低时，电阻增大，在串联电路中适当增大 R1可保持 RT两端的电压

不变，C正确；电压表的示数为输入电压，保持不变，RT温度升高

时，阻值减小，电流表的示数变大，D正确．

[2019·四川省宜宾一中模拟]如图所示，一理想变压器原线圈与每

个副线圈的匝数比均为 3：1，原线圈与每个副线圈所连的电阻阻

值均为 R，原线圈接 220 V的正弦交流电，副线圈 n2回路中电阻两

端的电压为 UR2，原线圈电阻与每个副线圈电阻消耗的功率的比值均

为k.则(　　)

A．UR2＝60 V　k＝ B．UR2＝60 V　k＝

C．UR2＝ V　k＝ D．UR2＝ V　k＝

答案：A

解析：设原线圈电流为 I1，则根据 n1I1＝2n2I2，可得 I2＝1.5I1，由

题意可知：＝k，解得 k＝，设原线圈电阻 R上的电压为 UR1，则 ：

＝k，即 UR1＝UR2，又＝，解得：UR2＝60 V，A正确，B、C、D错误．

6．[2019·四川省五校联考]如图甲所示，原、副线圈匝数比为

n1：n2＝1：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距 L＝1 m的

光滑金属导轨相连，导轨处于竖直向下、磁感应强度为 B＝1 T的匀

强磁场中，电阻不计，副线圈接阻值 R＝2 Ω的电阻，与导轨接触良

好的电阻 r＝1 Ω、质量 m＝0.02 kg 的导体棒在外力 F的作用下运动，

其速度随时间按图乙所示(正弦图线)规律变化，则(　　)

A．电压表的示数为 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变 5次

C．电阻 R实际消耗的功率为 0.125 W

D．在 0～0.05 s的时间内外力 F做的功为 0.48 J

答案：D

解析：由题图乙可知 ω＝＝10π，导体棒产生的感应电动势的最

大值为 Em＝BLvm＝3 V，故电源电动势为 e＝BLvmsinωt ＝

3sin10πt(V)，电动势的有效值为 E＝＝3 V，设原线圈的输入电压为

U1，副线圈的输出电压为 U2，原线圈的输入电流为 I1，副线圈的输

出电流为 I2，则对含有原线圈的回路由闭合电路欧姆定律有 E＝I1r＋

U1，由变压器的工作原理可知＝、＝，对含有副线圈的回路，由欧姆

定律有 U2＝I2R，由以上式子可解得 U1＝1 V，A错误；交变电流的

频率为 f＝＝5 Hz，每个周期内电流方向改变 2次，故每秒钟电流方

向改变 10 次，B错误；电阻 R两端电压 U2＝U1＝2 V，通过副线圈

的电流 I2＝＝1 A，通过原线圈的电流 I1＝I2＝2 V，所以电阻 R实际

消耗的功率 P＝U2I2＝2 W，C错误；在 Δt＝0.05 s＝时间内，电路中

产生的焦耳热 Q＝(IR＋Ir)Δt＝0.3 J，根据能量守恒定律得 W外－Q

＝mv，故 W外＝mv＋Q＝0.48 J，D正确．

7．[2019·河北省石家庄长安区模拟]两个线圈套在同一个铁芯上，

线圈的绕向如图甲所示，左线圈连着正方形线框 abcd，线框所在区

域存在变化的磁场，取垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间变化

的关系如图乙所示，不计线框以外的感生电场，右侧线圈连接一定

值电阻 R，下列说法中正确的是(　　)

A．t1时刻 ab 边中电流方向由 a→b，e点电势高于 f点

B．设 t1、t3时刻 ab 边中电流大小分别为 i1、i3，则有 i1<i3，e点与 f

点电势相等

C．t2～t4时间内通过 ab 边的电荷量为 0，定值电阻 R中无电流

D．t5时刻 ab 边中电流方向由 a→b，f点电势高于 e点

答案：B

解析：t1时刻磁场方向向里且均匀增加，根据楞次定律，线框中

感应电流沿逆时针方向，ab 边中电流方向由 a→b，根据法拉第电磁

感应定律知，正方形线框中的感应电动势是恒定值，原线圈中电流

值恒定，副线圈中不产生感应电动势，e点电势等于 f点电势，A错

误；由法拉第电磁感应定律 E＝＝nS，可知 t1时刻磁感应强度的变

化率小于 t3时刻的磁感应强度变化率，E1<E3，根据欧姆定律 i＝，

得i1<i3，原线圈中电流值恒定，副线圈中不产生感应电动势，e点电

势等于 f点电势，B正确；t2～t4时间内磁感应强度均匀变化，磁通

量均匀变化，有恒定感应电流通过 ab，通过 ab 边的电荷量不为 0，

副线圈中磁通量不变，定值电阻中无电流，C错误；t5时刻磁场方向

垂直纸面向外，磁感应强度变小，磁通量减小，根据楞次定律得感

应电流沿逆时针方向，ab 边中电流方向由 a→b，磁感应强度的变化

率增大，感应电流大小变大，穿过原、副线圈的磁通量增大，根据楞

次定律，副线圈中感应电动势上正下负，因此 e点电势高于 f点，D

错误．

[2019·山西省太原模拟](多选)某50 Hz 的钳形电流表的工作原理

如图所示．当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在

铁芯上的线圈相连的电流表指针会发生偏转．不考虑铁芯的漏磁及

各种能量损耗，已知 n2＝1 000，则(　　)

A．当用该表测量 50 Hz 的交流电时，电流表 G中通过的是交流

电流

B．当用该表测量 50 Hz 的交流电时，若电流表 G中通过的电流

为50 mA，则导线中的被测电流为 50 A

C．当用该表测量 50 Hz 的交流电时，若导线中通过的是 10 A矩

形脉冲交流电，电流表 G中通过的电流是 10 mA

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摘要：

课练33　变压器　电能的输送　传感器的简单应用小题狂练○小题是基础　练小题　提分快1.[2019·贵州省贵阳市摸底](多选)如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有阻值为44Ω的负载电阻R，该变压器的原、副线圈的匝数比为5：1，图中电流表、电压表均为理想电表，则(　　)A．电流表的示数为0.20AB．电压表的示数为44VC．原线圈的输入功率为44WD．副线圈输出交流电的频率为10Hz答案：AC解析：由题可知，原线圈两端电压有效值为220V，由理想变压器变压规律可知，副线圈两端电压即电压表示数为44V，B项错误；由欧姆定律可知，通过负载电阻R的电...

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