《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题70 理想变压器与远距离输电（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 70 理想变压器与远距离输电
特训目标 特训内容
目标 1 理想变压器基本原理
目标 2 一般理想变压器的动态分析（1T—3T）
目标 3 自耦变压器的动态分析（4T—6T）
目标 4 电压互感器和电流互感器（7T—9T）
目标 5 含二极管变压器电路问题（10T—12T）
目标 6 变压器电路中等效电源问题（13T—15T）
目标 7 远距离输电问题（16T—18T）
【特训典例】
一、理想变压器基本原理
1．电焊机内部有一种特殊用途的降压变压器，可以利用两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条
上的焊料和被焊材料。如图所示为其简要原理图，图中初级线圈在铁芯左侧上绕 330 匝铜线，次级线圈在
铁芯左侧上绕 40 匝，转到铁芯右侧上绕 35 匝抽头为“弱”档，再绕 15 匝抽头为“中”档，再继续绕 15
匝抽头为“强”档。下列说法正确的是（　　）
A．输出端置于“弱”档时，空载电压最大
B．若输入端接 220V 的交流电，输出端置于“强”档时，空载电压为 70V
C．输入端可采用直流电源
D．由于焊条与焊材料之间存在较大的接触电阻，该处产生的热量较小
【答案】B
【详解】A．电焊机是一个降压变压器，因此，次级线圈匝数越多，对应的空载电压越大，则输出端置于
“弱”档时，空载电压最小，故 A错误；
B．输出端置于“强”档时，由 其中 ； 解得 V故B
正确；
C．直流电无法实现变压，故 C错误；
D．由于焊条与被焊材料之间存在较大的接触电阻，故该处产生的热量较大，故 D错误。故选 B。
2．逆变器是一种能够把蓄电池提供的直流电转变成交流电的工具。如图所示，就是一种逆变器的电路，
核心的控制电路称为“逆变模块”，它的功能就是把直流转换成交流，共有 5个接线端子， 为输
入端，与两块相同的蓄电池连接，两块相同的蓄电池同时工作；Out1～Out2 为输出端，与理想变压器原线
圈相连。已知蓄电池的电动势为 ，内阻不计，负载电阻阻值为 ，电流表读数为 、电压表读数为 ，
逆变模块自身消耗的电功率忽略不计，则变压器原、副线圈的匝数比为（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】由题意可知，假设负载电阻 两端电压为 ，则负载电阻 消耗的功率为 解得
根据理想变压器原副线圈匝数比等于电压比，可得 故选 A。
3．如图为“日”字形变压器的示意图，中间和两臂上分别绕有匝数为 、 、 的线圈，线圈匝数比
，两臂电路中接有相同的电阻 。将中间线圈接入电压 的交变电
流，下列说法正确的是（　　）
A．每匝线圈中磁通量的变化率都相同
B．电压表 的示数为
C．电压表 和 示数比为
D．电流表 和 示数比为
【答案】C
【详解】A．由磁通量的定义可知穿过中间臂的磁通量等于左右两臂的磁通量之和，可知中间臂磁通量的
变化率为两臂磁通量变化率的二倍，故 A错误；
BCD．输入电压的有效值为 ，根据 ； 解得 ； 则电压表 和 示
数比为 ，结合欧姆定律可知电流表 和 示数比为 ，故 C正确，BD 错误。故选 C。
二、一般理想变压器的动态分析
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