专题30 交变电流与变压器（原卷版）.docx

1、专题30 交变电流与变压器目录题型一 交变电流的产生和描述1类型1 正弦式交变电流的产生及变化规律1类型2 交变电流的有效值的求解9类型3 交变电流“四值”的理解和计算16题型二 变压器及其应用24类型1实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系24类型2 变压器基本物理量的分析与计算30类型3 原线圈接入负载电阻的变压器问题分析34类型4 两种特殊的变压器模型41类型4 理想变压器的动态分析47题型三 远距离输电模型分析55题型一 交变电流的产生和描述【解题指导】1交变电流的产生往往与交变电流图像结合出题，要能将交变电流的图像与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律.

2、2.交流电气设备上所标的电压值和电流值、交流电压表和电流表的测量值都是交变电流的有效值，只有正弦式交变电流的峰值才是有效值的倍类型1 正弦式交变电流的产生及变化规律1交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图像磁通量mcos tBScos t电动势eEmsin tnBSsin t电压uUmsin tsin t电流iImsin tsin t2.书写交变电流瞬时值表达式的步骤(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式EmnBS求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。线圈从中性面位置开始计时，则it图像为正弦函数图像，函数表达式为iImsi

3、n t。线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则it 图像为余弦函数图像，函数表达式为iImcos t。【例1】（2023北京西城北京四中校考模拟预测）某交流发电机产生交变电流的装置如左图所示，产生的感应电动势与时间的关系如右图所示，下列说法正确的是（）At=0时，线圈平面处于中性面位置，磁通量变化率最大B线圈通过中性面时，交变电流改变方向。C线框中产生的感应电动势e=100sin50t（V）D如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值和周期分别变为200V、0.08s【例2】（2023江苏南京校考模拟预测）在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的图线相对应的是（）A图甲B图乙C图丙D图丁

4、【例3】（2023广东广州广州市第二中学校考三模）手摇式交流发电机结构如图所示，灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连，摇动手柄，使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO逆时针匀速转动。某时刻线圈平面与磁感线垂直，则（）A此时线圈的磁通量最大B此时电流表A示数为零C此时线圈中的电流最大D经过该位置灯泡L中电流方向改变【例4】（2023辽宁沈阳辽宁实验中学校考模拟预测）已知矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过的过程中，下列说法中不正确的是（）A磁通量的变化量B平均感应电动势C电阻R所产生的焦

5、耳热D磁通量变化率的最大值为【例5】（2023福建泉州福建省德化第一中学校联考一模）图甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r1，外接灯泡的电阻为5。则（）A图甲中线圈所处位置的电动势最大B理想电压表的示数为6VC线圈转动的角速度为50rad/sD线圈转动产生电动势的表达式（V）类型2 交变电流的有效值的求解1正弦交变电流的有效值的计算I，U，E。2非正弦交变电流的有效值的计算(1)根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”，利用公式QI2Rt和Qt可分别求得一个周期内产生的热量，即

6、得电流和电压的有效值。(2)若图像部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的周期(必须是从零至最大值或从最大值至零)和周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I、U求解。【例1】（2023全国高三专题练习）一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上。两端电压的有效值为，消耗的电功率为；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为，若甲、乙两图中的、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法不正确的是（）ABCD【例2】（2023广东模拟预测）电流i随时间变化的关系如下图，它的有效值是（）A10ABCD20A【例3】（2023浙江高三校联考阶段练习）部分磁电

7、式万用表的交流挡简要原理如下：为了使直流电表可以显示交流电的有效值，我们对电路进行改装。一正弦交流电先经过全波整流，得到如图1所示的波形，之后流经直流电流表。此时电流表读数为整流后电流一个周期内的平均值，再通过电位器将电流放大为原来的倍（原电流有效值/电流平均值，称为波形系数），就可以显示原电流有效值。下列说法正确的是（）A经全波整流后电流的有效值为B经全波整流前该交流电的方向每秒钟改变50次C在不改变的前提下，该电表可以测量方波形交流电的有效值D在此次测量中，应当等于，才能保证读数准确【例4】（2023河北沧州河北省吴桥中学校考模拟预测）某电动机由一匝线圈构成，其示意图如图甲所示。现将该电动

8、机与一定值电阻R和理想电流表A串联起来，通过的电流如图乙所示，其中电动机线圈电阻，定值电阻，下列说法正确的是（）A电流的方向在内改变次B时穿过电动机线圈的磁通量最大C时电流表A的示数为零D线圈感应电动势的最大值为【例5】（2023全国校联考模拟预测）如图所示，MN右侧存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，某同学用粗细均匀、总阻值为R的漆包电阻丝做成两个半径均为r的半圆形闭合金属线圈，图中O点导线交叉处不连通。金属线圈可绕两半圆直径所在的转轴（恰好与边界MN重合）转动。金属线圈以角速度匀速转过半圈的过程中产生的热量与以角速度匀速转过一圈的过程中产生的热量相等，则等于（）A2：1B4：1

9、C1：2D1：4【例6】（2023春河南高三校联考阶段练习）如图，虚线MN左侧空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。与MN共面的单匝金属线框abcd以MN为轴匀速转动，角速度大小为。已知正方形线框边长为L，回路阻值为R， ad边与MN之间的距离为,，则线框回路中电流的有效值为（）ABCD类型3 交变电流“四值”的理解和计算交变电流“四值”的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值eEmsin tiImsin t计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值EmnBS Im讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值EUI适用于正(余) 弦式交

10、变电流(1)交流电流表和电压表的读数(2)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(3)电气设备“铭牌”上所标的值(4)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图像中图线与时间轴所围的面积与时间的比值BLn计算通过导线横截面的电荷量【例1】（2023湖南模拟预测）交流发电机的示意图如图甲所示（为了方便观察，只画了其中一匝线圈，线圈电阻不计）。图甲中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场。矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈ABCD通过金属滑环及两个导体电刷与外电路连接。从某时刻开始计时，交流发电机产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是（

11、）A时刻，线圈处于中性面位置B线圈中产生交变电流的有效值为C线圈中交变电流的方向在1 s内改变100次D线圈从图甲所示位置转过90的过程中，流经电阻R的电荷量为【例2】(多选) (2022辽宁葫芦岛市期末)如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是()A图示位置为中性面B电压表的示数NBSC电流表的示数为D通过电阻R的电荷量为q【例3】（2023全国模拟预测）图（a）为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO沿顺时针方向匀速转动，图（b）是该发电机的

12、电动势已随时间t按余弦规律变化的图像。已知线圈电阻为2.5，定值电阻R=10，电表均为理想交流电表。由此可以判定（）A电流表读数为0.8AB电压表读数为10VCt=0.1s时刻，穿过线圈的磁通量最大D00.05s内，通过电阻R的电荷量为0.04C【例4】（2023福建泉州福建省德化第一中学校联考一模）图甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r1，外接灯泡的电阻为5。则（）A图甲中线圈所处位置的电动势最大B理想电压表的示数为6VC线圈转动的角速度为50rad/sD线圈转动产生电动势的表达式（V）【例5】（2023海南统

13、考模拟预测）如图1所示为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固定连接的永久磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在两种不同风速下，传感器显示的电压随时间变化的图像分别如图2中的图线、所示，下列说法正确的是（）A、两图线对应的磁铁转速之比为B产生交流电的电压最大值为C产生交流电的电压的瞬时值表达式为D产生交流电可以直接加在击穿电压为的电容器上题型二 变压器及其应用【解题指导】1.变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路原线圈在原线圈电路中相当于一用电器，副线圈在副线圈电路中相当于电源.2.变压器的输入电压决定输出电压，但输入电流、功率却由输出电流、功率决定.类型1实验：探究变压

14、器原、副线圈电压与匝数的关系装置图实验说明低压交流电源，所用电压不要超过12 V原理：采用控制变量法。n1、U1一定，研究n2和U2的关系；n2、U1一定，研究n1和U2的关系。误差：漏磁，原、副线圈中的焦耳热损耗，铁芯中有磁损耗，产生涡流。安全：使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量 【例1】（2023春重庆渝中高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，某同学利用教学用可拆变压器来进行探究可拆变压器能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈。（1）为了保证实验能够安全进行，下列说法正确的是_。A实验中选取的电源

15、为低压直流电源，电压不超过B因为电源为低压电源，通电时可以用手接触裸露的导线和接线柱C连接好线路后可以先直接接通电路，根据电路的反应来确认电路是否连接正确或者排查电路故障D为了保护交流电压表，测电压时先用最大量程挡试测（2）在测量交流电源的电压时，用仪器测量的电压是交流电压的_（填“瞬时”“有效”或“最大”）值。（3）在该同学的实验报告中，已知电源连接的线圈匝数记录为匝，电源电压为。我们看到数据表格中某一行缺失的实验数据可能为_。第k次实验/匝/匝34002008.00A4.00B3.95C4.02【例2】（2023全国高三专题练习）某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实

16、验。（1）下列实验器材必需要用的有_（选填字母代号）。A干电池组B学生电源C多用电表D直流电压表E滑动变阻器F条形磁体G可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）（2）下列说法正确的是_（选填字母代号）。A为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数C测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量D变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈（3）该同学通过实验得到了如下表所示的实验数据，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分

17、析可以得到的实验结论是：_。实验次数n1/匝n2/匝U1/VU2/V1160040012.12.90280040010.24.95340020011.95.92【例2】（2023全国高三专题练习）在“探究变压器线圈两端电压与匝数关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1=120匝、n2=240匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如表所示：实验序号原线圈两端的电压U1（V）副线圈两端的电压U2（V）14.38.211.925.911.812.037.815.2（1）实验小组根据测得的数据在表格中算出U1、U2的比值，

18、还有一组U1、U2的比值没有算出，把求出的结果填在表格中_；（2）本实验可得出结论：变压器线圈两端电压与匝数关系为_（用题目中给出的字母表示）；（3）该变压器是_变压器（选填“升压”或“降压”）。【例3】（2023全国高三专题练习）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1120匝、n2240匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如表所示。实验序号原线圈两端的电压U1（V）副线圈两端的电压U2（V）13.98.21：2.125.911.81：2.037.815.2（1）实验小组根据

19、测得的数据在表格中算出U1、U2的比值，还有一组U1、U2的比值没有算出，把求出的结果填在表格中_。（2）本实验可得出结论：变压器线圈两端电压与匝数的关系为_（用题目中给出的字母表示）。（3）该变压器是_变压器（选填“升压”或“降压”）。类型2 变压器基本物理量的分析与计算1基本关系式(1)功率关系：P入P出(2)电压关系：.(3)电流关系：只有一个副线圈时.(4)频率关系：f出f入2理想变压器的制约关系电压原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2，U2U1功率副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入，P入P出电流副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1，I1I23.含有多个副线圈的变压器

20、计算具有两个或两个以上副线圈的变压器问题时，需注意三个关系：电压关系：功率关系：P1P2P3P4Pn电流关系：n1I1n2I2n3I3n4I4nnIn【例1】 （2023云南昆明统考二模）某燃气灶点火装置的原理图如图甲所示。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上。变压器原、副线圈的匝数比为k，电压表为理想交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间弓发火花进而点燃气体。下列说法正确的是（）A副线圈输出电压一个周期内钢针只能点火一次B时，交流电压表示数为零C当k小于时，点火装置才能点火D转换器输出的交流电压频率为100Hz【例2】

21、（2023云南模拟预测）如图所示为一含有理想变压器的交流电路，理想电流表的示数为1A，两个标有“5V，10W”的灯泡正常发光，则下列说法正确的是（）A流过电阻R的电流为2AB理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4C原线圈两端的电压峰值为D原线圈的输入功率为60W【例3】（2023山东日照统考三模）如图所示，理想变压器输入端、所接电压随时间的变化关系，灯泡上标有“”的字样。定值电阻，。闭合开关后，灯泡正常发光，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（）ABCD类型3 原线圈接入负载电阻的变压器问题分析【例1】（2023重庆模拟预测）变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等。我国在

22、网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安。如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈左侧输入如图乙所示的正弦式交流电，是完全相同的灯泡。灯泡电阻值恒定，若灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（）A灯泡能正常发光B灯泡的额定电压为40VC灯泡的实际功率之比为2：1D通过灯泡的电流方向一秒改变50次【例2】（2023春安徽高三校联考阶段练习）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，变压器原副线圈的匝数比为12，四个定值电阻阻值相同，在a、b端输入某一正弦交流电压，电键S断开时与S闭合时变压器原线圈输入的电流之比为（）A23B34C45D56【例3】（2023湖南衡阳衡

23、阳县第三中学校考模拟预测）如图所示，理想变压器所接的交变电压，,原线圈匝数为匝，绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表，开关S断开时理想电压表的示数为、副线圈所在电路中理想电流表的示数为。则开关S闭合后电流表的示数为（）ABCD【例4】（2023春山东烟台高三统考期中）在如图所示的电路中，交流电源输出50Hz、电压有效值为220V的正弦式交流电，通过副线圈、分别向10只标称为“12V、1.5A”的灯泡和“36V、5A”的电动机供电，原线圈所接灯泡L的额定电压为40V，副线圈的匝数为60匝。电路接通后，各用电器都恰好正常工作。则下列说法中正确的是（）A交流电源的输出功率为360WB灯泡L的额定电流为

24、2.0AC副线圈所接灯泡中的电流方向每秒钟改变50次D原线圈的匝数为1100匝，副线圈的匝数为180匝【例5】（2023云南昆明云南师大附中校考模拟预测）如图所示为某变压器的工作示意图，额定电压为的灯泡正常发光，电阻R的阻值跟灯泡正常发光时的阻值一样，理想变压器原、副线圈匝数之比为，则输入电压U为（）ABCD【例6】（2023山东济南山东师范大学附中校考模拟预测）理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈上有一电阻，副线圈上电阻箱的阻值调整范围是，使原线圈接在一交流电源上，若使的功率最大，则的阻值应调节为（）A0.5RBRC1.5RD2R类型4 两种特殊的变压器模型1自耦变压器：它只有一个线圈，其中

25、的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压。2互感器电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在交流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变为小电流利用的公式I1n1I2n2【例1】（2023浙江温州乐清市知临中学校考模拟预测）如图为可调压式自耦变压器，在电压保持不变的情况下，滑片P顺时针转过适当角度，滑片向上移动适当距离，则（）A将增大B将不变C定值电阻的热功率减小D流经定值电阻的电流不变【例2】（2023广东清远校考模拟预测）互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，用于测量或保护系统。如图，P

26、1、P2是测量交流高压输电参数的互感器（均视为理想变压器），则P1、P2分别为（）A电压互感器，电流互感器B电流互感器，电压互感器C电流互感器，电流互感器D电压互感器，电压互感器【例3】（2023福建厦门统考二模）如图所示，电流互感器是一种测量大电流的仪器，将待测通电导线绕过铁芯作为原线圈，副线圈两端接在电流表上，则该电流互感器（）A电流表示数为电流的瞬时值B能测量直流输电电路的电流C原、副线圈电流的频率不同D副线圈的电流小于原线圈的电流【例4】（2023湖南长沙湖南师大附中校考二模）如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入正弦交流电压，、 为相同的灯泡，其电阻均为

27、且恒定不变，定值电阻的阻值为灯泡阻值的。当滑片P处于如图所示位置时，AB端与PB端匝数比为，、闭合时，两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（）A灯泡正常发光的电流为B灯泡正常发光的电功率为C、均闭合时，将P沿顺时针方向转动，一定变暗D断开，闭合，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），定值电阻消耗的电功率一定变大【例5】（2023全国高三专题练习）如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n210001，n3n41100，图中电压表示数为220V，电流表示数为10A，则高压输电线的送电功率为（）A2.2103WB2.210-2WC2.2108WD2.2104W【例6】（2

28、022秋河南高三校联考阶段练习）如图所示的自耦变压器为理想变压器，R为定值电阻，在ab两端输入正弦交流电，将滑片P向下移动，使原线圈的匝数减少为原来的80%，则变压器副线圈输出电压将会是原来的（）A1.2倍B1.25倍C0.8倍D0.75倍类型4 理想变压器的动态分析1匝数比不变、负载变化的情况(如图)(1)U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变。(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化。(3)I2变化引起P2变化，P1P2，故P1发生变化。2负载电阻不变、匝数比变化的情况(如图11)(1)U1不变，发生变化，故

29、U2变化。(2)R不变，U2变化，故I2发生变化。(3)根据P2，P2发生变化，再根据P1P2，故P1变化，P1U1I1，U1不变，故I1发生变化。【例1】（2023湖南模拟预测）如图所示，、间所接电源电压恒定，理想变压器原副线圈匝数比为，电路中两个灯泡完全相同，都标有“，”，电表都是理想电表。调节滑动变阻器，当触头位于某位置时，两个灯泡都正常发光，下列说法正确的是（）A此时原副线圈中电流相同B此时滑动变阻器接入电路的阻值与灯泡的阻值相同C滑动变阻器的触头向下滑动，电压表、的示数不变D滑动变阻器的触头向下滑动，电流表示数减小【例2】（2023湖南永州湖南省道县第一中学校考模拟预测）图乙是降压变

30、压器（图甲）给用户供电的电路示意图，R0表示输电线的总电阻，假设用户端的用电器均为纯电阻器件，总电阻为R，若变压器视为理想变压器，输入电压恒定，电表可视为理想电表，当用户使用的用电器减少时，则（）A电压表V2示数增大B电流表A2示数保持不变C用电器R两端电压升高D电流表A1示数保持不变【例3】（2023安徽合肥模拟预测）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻，其余电阻均不计。从某时刻开始在原线圈、两端加上如图乙所示的正弦交变电压，则下列说法中正确的是（）A当单刀双掷开关与连接时，电压表的示数为B当单刀双掷开关与连接且时，电流表示数为零

31、C当单刀双掷开关由拨向后，原线圈的输入功率变大D当单刀双掷开关由拨向后，副线圈输出电压的频率增大【例4】（2023湖南模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，的最大值为2R，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin100t（V），则（）A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为110 VB单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器触头P在正中间时，消耗的功率最大C当单刀双掷开关由a扳向b时，当滑动变阻器触头P从正中间向下移动的过程中，消耗的功率增大D单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程

32、中，电压表和电流表的示数均变小题型三 远距离输电模型分析1理清输电电路图的三个回路(如图)(1)在电源回路中，P发电机U1I1P1.(2)在输送回路中，I2I线I3，U2UU3，UI2R线，PI22R线(3)在用户回路中，P4U4I4P用户2抓住两组关联式(1)理想的升压变压器联系着电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：，P1P2.(2)理想的降压变压器联系着输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：，P3P4.3掌握一个守恒观念功率关系：P2PP3，其中PUI线I线2R线.【例1】（2023北京通州潞河中学校考三模）如图为远距离输电的电路原理图，变压器为理想变压器并标示了电压和电流，其中

33、输电线总电阻为，恒定，则（）AB输电效率为C用户的用电器数量增多时，将减小D用户得到的电功率可能等于电厂输出的电功率【例1】（2023安徽蚌埠统考模拟预测）水电是清洁能源，发展水电对我国实现碳达峰和碳中和有着重要的意义。某水电站输出的功率恒为P，第一次直接通过输电线向用户供电时，用户得到的功率为，第二次利用如图所示的理想升压变压器和理想降压变压器向用户供电时，用户得到的功率为，两次输电过程中输电线电阻和用户电压均相同，则的值为（）ABCD【例2】（2023河北邯郸统考三模）绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某物理老师为自家电动汽车安装充电

34、桩的电路图如下，已知总电源的输出电压为U1= 220V，输出功率为，输电线的总电阻r =12，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，汽车充电桩的额定电压为50V。则下列说法中正确的有（）A输电线上的电流为100AB用户获得的功率为C降压变压器的匝数比为D若充电桩消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，充电桩用户端获得的电压减小【例3】（2023江西九江统考三模）如图所示为某地远距离输电线路流程的简化图。已知输电线的总电阻为，两变压器均为理想变压器，输电线上损失的电功率为。则（）发电站输出、交流电升压变压器输电线远距离输电降压变压器用户端电压A用户端得到的电功率为B输电线上损失的电压为C

35、升压变压器的匝数比为D降压变压器的匝数比为【例4】（2023辽宁沈阳东北育才学校校考三模）如图所示为远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器的原副线圈匝数比为，降压变压器的原副线圈匝数比为。升压变压器原线圈两端接入电压的交流电源，用户的总电阻为（可视为纯电阻），输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（）A输电线上损失的电压为B用户获得的电压为C输电线上损失的电功率为D用户消耗的电功率为【例5】（2023春云南昆明高三昆明一中校考阶段练习）图甲为远距离输电示意图，发电站发出的电通过升压变压器升压，经过电线远距离传输后，再通过降压变压器降压后输入用户。已知升压变压器原

36、、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，升压变压器原线圈输入电压如图乙所示，用户端连接的电灯额定功率均为，电阻均为，变压器均为理想变压器，当用户接入1100盏电灯时电灯均正常发光，则（）A发电机的输出功率为B远距离输电线的总电阻为C随着用户数量的增加，电灯的亮度会变暗D随着用电量的增加，损耗的电能与电站输出的总电能之比越来越小【例6】（2023全国高三专题练习）如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，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表示，变阻器R相当于用户用电器的

37、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，下列说法正确的是（）A电压表、的读数均不变，电流的读数增大，电流表的读数增大B电压表、的读数均减小，电流的读数增大，电流表的读数减小C电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变D线路损耗功率不变【例7】（2023湖北校联考模拟预测）为全面推进乡村振兴，某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率为，发电机的输出电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户处的降压变压器输出电压。在输电过程中，要求输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%。假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（）A发电机输出的电流B输电线上的电流C降压变压器的匝数比D用户得到的电流