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文檔簡介

第2講 變壓器 遠距離輸電基礎鞏固練1遠距離輸電時,在輸送電功率不變的條件下()A只有增大導線的電阻,才能減小電流,提高輸電效率B提高輸電電壓,能減小電流,提高輸電效率C提高輸電電壓勢必增大輸電導線上的能量損耗D提高輸電電壓勢必增大輸電導線上的電流答案:B2.如圖所示,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為12,副線圈電路中接有燈泡,燈泡的額定電壓為220 V,額定功率為22 W,原線圈電路中接有電壓表和電流表?,F(xiàn)閉合開關,燈泡正常發(fā)光,若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù),則()AU110 V,I0.2 ABU110 V,I0.06 ACU110 V,I0.2 ADU110 V,I0.2 A答案:A3(多選)如圖所示,R是一個光敏電阻,其阻值隨光照強度的增加而減小。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101,電壓表和電流表均為理想交流電表,從某時刻開始在原線圈兩端加上交變電壓,其瞬時值表達式為u1220sin 100t(V),則()A電壓表的示數(shù)為22 VB在天逐漸變黑的過程中,電流表的示數(shù)變小C在天逐漸變黑的過程中,電流表的示數(shù)變大D在天逐漸變黑的過程中,理想變壓器的輸入功率變小解析:原線圈中的輸入電壓為220 V,由原、副線圈的匝數(shù)比可得,副線圈中電壓表的示數(shù)為22 V;在天逐漸變黑的過程中,光敏電阻的阻值變大,由于電壓不變,所以電流表的示數(shù)變小,則原線圈中電流表的示數(shù)變小,輸入功率也變小。綜上分析可知,選項B、D正確。答案:BD4如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為553,原線圈a、b間輸入交流電瞬時值的表達式為u220sin (100t) V,副線圈兩端接有兩只標有“24 W”字樣的燈泡,當開關S1和S2都閉合時,兩燈泡均正常發(fā)光,下列說法中正確的是()A兩只燈泡能承受的最高電壓為12 VB斷開開關S1,副線圈兩端的電壓將變大C斷開開關S1,變壓器原線圈的輸入功率將變小D該變壓器原、副線圈的輸入、輸出功率之比為553解析:由理想變壓器的工作原理知原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比,解得副線圈輸出電壓的有效值為U212 V,故燈泡能承受的最高電壓應為12 V,A錯誤;無論是斷開開關S1還是斷開開關S2,副線圈的電壓均不變,B錯誤;斷開開關S1,小燈泡L2仍能正常發(fā)光,L2消耗的功率不變,則理想變壓器的輸出功率減小,由于理想變壓器的輸出功率等于輸入功率,因此輸入功率也減小,C正確,D錯誤。答案:C5(2016全國乙卷16)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。當開關S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當S閉合時,電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A2B3C4 D5解析:設原、副線圈的匝數(shù)比為k,根據(jù)變壓器匝數(shù)比與電流成反比的關系,則原線圈電流為I時,副線圈電流為kI;原線圈電流為4I時,副線圈電流為4kI。根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率得UII2R1(kI)2(R2R3)4UI(4I)2R1(4kI)2R2聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得k3選項B正確。答案:B6(2018福建省畢業(yè)班質量檢查)因為模擬遠距離交流輸電的電路,升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比n1n21k,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比n3n4k1,模擬輸電導線的電阻r3 ,T2的負載是規(guī)格為“15 V45 W”的燈泡L。當T1的輸入電壓為16 V時L正常發(fā)光,兩個變壓器可視為理想變壓器,則k的值為()A.B3C4 D9解析:由變壓器的工作原理可知,變壓器T1原線圈的電壓為16 V,則副線圈的輸出電壓為16 kV,降壓變壓器T2的輸出電壓為15 V、輸出電流為I4 A3 A,則降壓變壓器T2原線圈兩端的電壓為15 kV、輸入電流為 A,又16 kV(15 k3)V,解得k3,B正確。答案:B7(多選)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V,交電所需適時進行調壓,如圖甲所示為調壓變壓器示意圖。保持輸入電壓u1不變,當滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的圖線如圖乙所示,則以下說法正確的是()Au2190sin 50t (V)Bu2190sin 100t(V)C為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應將P適當下移D為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應將P適當上移解析:根據(jù)題圖乙可知用戶電壓的最大值U2m190 V,周期T0.02 s,則角速度100 rad/s,用戶電壓的瞬時值表達式u2U2msin t190sin 100t(V),選項A錯誤,B正確;根據(jù)變壓器的電壓關系,可知U2U1,由于U1、n2不變,要提高U2,只能減小n1,所以P應上移,選項C錯誤,D正確。答案:BD8(多選)(深圳市高三年級調研考試)如圖所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n11 000匝,n2200匝,原線圈中接一交變電源,交變電源電壓u220sin 100t(V)。副線圈中接一電動機,電阻為11 ,電流表示數(shù)為1 A,電表對電路的影響忽略不計。下列說法正確的是()A此交流電的頻率為100 HzB電流表示數(shù)為0.2 AC此電動機輸出功率為33 WD電壓表示數(shù)為220 V解析:由交變電壓表達式及正弦交流電有效值與最大值之間的關系可知,原線圈輸入電壓U1220 V,則副線圈輸出電壓為U2U144 V;則電動機的輸出功率為P出U2I2IR33 W;原線圈的輸入電流為I1I20.2 A;由交變電壓表達式可知,交流電的頻率為50 Hz。選項A、D錯誤,B、C正確。答案:BC9(多選)如圖是遠距離輸電的示意圖。n1、n2是升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù),n1n2120,n3、n4是降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù),n3n4401。升壓變壓器的原線圈n1與一交變電流相連接,該交變電流的瞬時值表達式為u440sin 100t (V),下列說法正確的是()A用電器獲得的電壓的有效值為220 VB用電器獲得電壓的有效值小于220 V,要想使用電器的電壓變?yōu)?20 V,在n1、n3、n4不變的前提下,增大n2C用電器獲得電壓的有效值大于220 V,要想使用電器的電壓變?yōu)?20 V,在n1、n2、n4不變的前提下,增大n3D通過用電器的交變電流的方向,每秒改變100次解析:如果輸電線上不存在電阻,即不存在電壓降,則有,U1U440 V,U2U3,可得U4220 V,由于輸電線存在電壓降,所以U3U2,U4220 V;若要提高U4電壓值,根據(jù)變壓規(guī)律,僅增加n2匝數(shù)即可,A、C錯誤,B正確。由題意知100 rad/s,所以f50 Hz,則電流方向每秒改變100次,D正確。答案:BD能力提升練10(多選)如圖所示,發(fā)電機中線圈的匝數(shù)為N,面積為S,做勻速圓周運動的角速度為,勻強磁場的磁感應強度為B;電流表和電壓表為理想電表,定值電阻的阻值為R,當變壓器副線圈上的滑片P在圖示位置時,變壓器的匝數(shù)比n1n212;開始時發(fā)電機線圈與磁場垂直。下列判斷正確的是()A電壓表的讀數(shù)為2NBSB電流表的讀數(shù)為C發(fā)電機線圈由圖示位置旋轉周,通過電流表的電荷量為DP向上移動時,電壓表的示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大解析:感應電動勢的最大值為EmNBS,有效值U1,由可得,電壓表讀數(shù)U2NBS,選項A錯誤;副線圈電流I2,通過電流表的電流為,選項B正確;線圈由圖示位置旋轉周,通過電流表的電荷量為Q,選項C正確;P向上移動時,副線圈匝數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小,電流表示數(shù)也變小,選項D錯誤。答案:BC11.(多選)如圖所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1,兩個副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3,已知n1n212,電源電壓u220sin t(V),匝數(shù)為n2的副線圈電路中接有一熔斷電流I21 A的保險絲,匝數(shù)為n3的副線圈電路中接一電容器,電容器上面標有“150 F/440 V”字樣,則()A為了使保險絲不致熔斷,R不能小于440 B為了使保險絲不致熔斷,R不能小于440 C若n1n312,則電容不會被擊穿D若n1n312,則電容可能會被擊穿解析:由,有效值U1220 V,求出U2440 V。故R的最小值RminU2/I2440 ,故選項A錯,B對;匝數(shù)為n3的副線圈兩端的最大電壓不能超過電容器上面標的440 V,即U3max440 V,由U1max220 V,故求出n1n31,故選項C錯,D對。答案:BD12(多選)(2018山東濰坊市高三統(tǒng)考)如圖甲所示的電路中,理想變壓器原線圈接圖乙所示的正弦交變電壓。閉合S后,額定電壓為20 V的用電器正常工作,理想交流電流表A的示數(shù)為0.1 A。已知圖中元件D具有正向電流導通、反向電流截止的作用。下列判斷正確的是()A交變電流的頻率為100 HzB變壓器原、副線圈匝數(shù)比為111C用電器的額定功率為22 WD在用電器電阻不變的情況下斷開開關S,用電器功率將變?yōu)樵瓉淼囊话虢馕觯河山蛔冸妷旱膗 t圖象可知周期為T0.02 s,則頻率為f50 Hz,A錯誤;因用電器正常工作,故副線圈輸出電壓的有效值為U20 V,原線圈輸入電壓的有效值為220 V,因此原、副線圈的匝數(shù)比為,B錯誤;由以上可知副線圈的輸出電流為I2I11.1 A,則用電器的額定功率為PUI222 W,C正確;由元件D的特點可知,開關斷開后,用電器兩端電壓的有效值減為原來的,則功率減為原來的一半,D正確。答案:CD13如圖所示,匝數(shù)n100匝、面積為S0.48 m2的導線框ABCD所在處的磁感應強度大小B T。線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度100 rad/s勻速轉動,并與理想升壓變壓器相連進行遠距離輸電,升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為25,理想降壓變壓器副線圈接入一只“12 V,4 ”的燈泡,且燈泡正常發(fā)光,線框、輸電線路電阻都不計。則下列說法中正確的是()A線框轉動時產生的最大感應電動勢為480 VB降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比

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