一、抱負(fù)變壓器1．構(gòu)造：如圖1所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈構(gòu)成的。圖1(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈。(2)副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈。2．原理：電流磁效應(yīng)、電磁感應(yīng)。3．基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入＝P出。(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)。有多個(gè)副線圈時(shí)eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…。(3)電流關(guān)系：只有一種副線圈時(shí)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)。由P入＝P出及P＝UI推出有多個(gè)副線圈時(shí)，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。4．幾個(gè)慣用的變壓器(1)自耦變壓器——調(diào)壓變壓器(2)互感器eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電壓互感器：用來把高電壓變成低電壓。,電流互感器：用來把大電流變成小電流。))二、遠(yuǎn)距離輸電1．輸電過程(如圖2所示)圖22．輸電導(dǎo)線上的能量損失：重要是由輸電線的電阻發(fā)熱產(chǎn)生的，體現(xiàn)式為Q＝I2Rt。3．電壓損失(1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝IR4．功率損失(1)ΔP＝P－P′；(2)ΔP＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2R5．輸送電流(1)I＝eq\f(P,U)；(2)I＝eq\f(U－U′,R)。高頻考點(diǎn)一抱負(fù)變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用例1．一抱負(fù)變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相似的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖2所示．設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()A．U＝66V，k＝eq\f(1,9) B．U＝22V，k＝eq\f(1,9)C．U＝66V，k＝eq\f(1,3) D．U＝22V，k＝eq\f(1,3)【變式探究】用220V的正弦交流電通過抱負(fù)變壓器對(duì)一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110V，通過負(fù)載的電流圖象如圖3所示，則()A．變壓器輸入功率約為3.9WB．輸出電壓的最大值是110VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1∶2D．負(fù)載電流的函數(shù)體現(xiàn)式i＝0.05sin(100πt＋eq\f(π,2))A【舉一反三】如圖，抱負(fù)變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，和均為抱負(fù)電表，燈泡電阻RL＝6Ω，AB端電壓u1＝12eq\r(2)sin100πt(V)．下列說法對(duì)的的是()A.電流頻率為100Hz B.的讀數(shù)為24VC.的讀數(shù)為0.5A D.變壓器輸入功率為6W【變式探究】自耦變壓器鐵芯上只繞有一種線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分．一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝，原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流的有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是抱負(fù)的，則U2和I1分別約為()A．380V和5.3A B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1A【辦法規(guī)律】有關(guān)抱負(fù)變壓器的四點(diǎn)闡明1．變壓器不能變化直流電壓．2．變壓器只能變化交變電流的電壓和電流，不能變化交變電流的頻率．3．抱負(fù)變壓器本身不消耗能量．4．抱負(fù)變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值．高頻考點(diǎn)二抱負(fù)變壓器的動(dòng)態(tài)分析例2．如圖9所示電路中，變壓器為抱負(fù)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．現(xiàn)將變阻器的滑片從一種位置滑動(dòng)到另一位置，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，則下列說法對(duì)的的是()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c→d的方向滑動(dòng)【變式探究】(多選)如圖10所示，抱負(fù)變壓器的原線圈連接一只抱負(fù)交流電流表，副線圈匝數(shù)能夠通過滑動(dòng)觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭．在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小【舉一反三】(多選)如圖，一抱負(fù)變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線圈通過一抱負(fù)電流表接正弦交流電源，一種二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端．假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()A．Uab∶Ucd＝n1∶n2B．增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C．負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D．將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍【變式探究】圖甲為抱負(fù)變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈接圖乙所示的正弦交流電．圖甲中Rt為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為抱負(fù)電表．則下列說法對(duì)的的是()圖12A．圖乙所示電壓的瞬時(shí)值體現(xiàn)式為u＝51sin50πtVB．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4D．Rt處溫度升高時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大高頻考點(diǎn)三遠(yuǎn)距離輸電問題例3．(多選)在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時(shí)，那么()A．輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比B．輸送電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大C．輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比D．輸電線路上損失的功率跟輸電線上的電流成正比【變式探究】如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象，則()A．顧客用電器上交流電的頻率是100HzB．發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500VC．輸電線上的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D．當(dāng)顧客用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小【舉一反三】(多選)一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW，電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電．輸電線路總電阻為R＝1kΩ.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡(220V、60W)．若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可無視，發(fā)電機(jī)處在滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則()A．T1原、副線圈電流分別為103A和20AB．T2原、副線圈電壓分別為1.8×105V和220VC．T1和T2的變壓比分別為1∶50和40∶1D．有6×104盞燈泡(220V、60W)正常發(fā)光1．【·全國(guó)卷Ⅰ】一含有抱負(fù)變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，為抱負(fù)交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A．2B．3C．4D．52．【·全國(guó)卷Ⅲ】如圖所示，抱負(fù)變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相似的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光．下列說法對(duì)的的是()A．原、副線圈匝數(shù)比為9∶1B．原、副線圈匝數(shù)比為1∶9C．此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1D．此時(shí)a和b的電功率之比為1∶93．【·天津卷】如圖1-所示，抱負(fù)變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為抱負(fù)電表．下列說法對(duì)的的是()A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大4．【·江蘇卷】一自耦變壓器如圖1-所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一種線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈．在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中()圖1-A．U2>U1，U2減少B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2減少D．U2<U1，U2升高5．【·四川卷】如圖1-所示，接在家庭電路上的抱負(fù)降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相似匝數(shù)，其它條件不變，則()A．小燈泡變亮B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩端電壓的比值不變D．通過原、副線圈電流的比值不變1.【·海南·10】4．如圖，一抱負(fù)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4:1，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R=11R0，是抱負(fù)電壓表；現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R=5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表讀數(shù)為5.0V，則A．此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34VB．此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24VC．原線圈兩端原來的電壓有效值約為68VD．原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V2.【·江蘇·1】5．一電器中的變壓器可視為抱負(fù)變壓器，它將220V交變電流改為110V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為（）A．200B．400C．1600D．32006.【·福建·15】11．圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為抱負(fù)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()1.(·浙江卷，15)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1。在輸電線與顧客間連有一抱負(fù)變壓器，流入顧客端的電流為I2。則()A．顧客端的電壓為eq\f(I1U1,I2)B．輸電線上的電壓降為UC．抱負(fù)變壓器的輸入功率為Ieq\o\al(2,1)rD．輸電線路上損失的電功率為I1U4．(·江蘇卷，3)遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖16所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R。變壓器為抱負(fù)變壓器，則下列關(guān)系式中對(duì)的的是()A.eq\f(I1,I2)＝eq\f(n1,n2)B．I2＝eq\f(U2,R)C．I1U1＝Ieq\o\al(2,2)RD．I1U1＝I2U25．(多選)(·山東卷，17)如圖所示，將額定電壓為60V的用電器，通過一抱負(fù)變壓器接在正弦交變電源上。閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為抱負(fù)電表)的示數(shù)分別為220V和2.2A。下列判斷對(duì)的的是()A．變壓器輸入功率為484WB．通過原線圈的電流的有效值為0.6AC．通過副線圈的電流的最大值為2.2AD．變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶36．(·海南卷，2)抱負(fù)變壓器上接有三個(gè)完全相似的燈泡，其中一種與該變壓器的原線圈串聯(lián)后接入交流電源，另外兩個(gè)并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知三個(gè)燈泡均正常發(fā)光。該變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為()A．1∶2B．2∶1C．2∶3D．3∶21．如圖所示，抱負(fù)變壓器原線圈的匝數(shù)n1＝1100匝，副線圈的匝數(shù)n2＝110匝，原線圈接u＝311sin(314t)(V)的交流電源。開始開關(guān)S處在斷開狀態(tài)。下列敘述對(duì)的的是()A．電壓表達(dá)數(shù)為22VB．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表達(dá)數(shù)變大C．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電流表達(dá)數(shù)變小D．當(dāng)開關(guān)S閉合后，變壓器的輸出功率增大2．如圖2所示，抱負(fù)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為抱負(fù)電表，除滑動(dòng)變阻器電阻R、定值電阻R0以外的其它電阻不計(jì)，從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值體現(xiàn)式為u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)．下列說法中對(duì)的的是()圖2A．t＝eq\f(1,600)s時(shí)刻，c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值為110VB．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22eq\r(2)VC．單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大3．如圖為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，若電廠輸出電壓u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)，則下列表述不對(duì)的的是()圖3A．U1＜U2，U3＞U4B．U1＝220VC．若U2提高為原來的10倍，輸電線上損失的功率為原來的eq\f(1,100)D．顧客得到的交變電流頻率為25Hz4．(多選)圖4甲為一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)．其中R0為定值電阻，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小．抱負(fù)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1，副線圈輸出電壓如圖乙所示，則下列說法對(duì)的的是()圖4A．原線圈輸入電壓有效值為220VB．副線圈輸出電壓瞬時(shí)值體現(xiàn)式u＝44eq\r(2)cos100πt(V)C．R處出現(xiàn)火情時(shí)，原線圈電流增大D．R處出現(xiàn)火情時(shí)，電阻R0的電功率減小5．(多選)如圖5甲所示，抱負(fù)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R＝10Ω.從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中對(duì)的的是()圖5