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第十章 第二讲 变压器、电能的输送一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1如图1所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形原、副线圈匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，下列说法中不正确的是 ()A变压器的输出功率为200 W 图1B变压器的输出功率为200 WC变压器输出端的交变电流的频率为50 HzD穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为 Wb/s解析：由图象知，电压的最大值Um200 V，有效值U200 V，周期T0.02 s，频率f50 Hz，输出功率PUI200 W，故A说法不正确，B、C说法正确；由变压器变压比公式，得U220 V，U2的最大值U2m20 V，而U2mn2，所以的最大值应为 Wb/s，故D说法正确答案：A2(2008天津高考)一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时 ()AI1减小，P1增大 BI1减小，P1减小CI2增大，P2减小 DI2增大，P2增大解析：设副线圈两端的电压为U2，由知，由于U1不变，故U2应不变，再根据I2知，当R增大时，I2应减小，根据I1I2推得I1也减小；由P2，知P2减小，根据能量守恒P1P2，故P1减小；只有选项B是正确的答案：B3如图2所示，理想变压器的两线圈匝数之比n1n221，电 源电动势E V ()A闭合电键S后，UAB1.5 V 图2B闭合电键S后，UAB3 VC断开电键S前，UAB0.75 VD断开电键S瞬间，UAB0解析：由于电源是直流电源，根据变压器工作原理可知，闭合电键S后和断开电键S前，UAB0，选项A、B、C均错断开电键S瞬间，由于电磁感应，原线圈两端产生自感电动势，UAB0，D选项正确答案：D4发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2.下列4个计算输电线损耗的功率的式子中错误的是 ()A. B.CI2R DI(U1U2)解析：输出电压U1不是输电线上损耗的电压，故不能用计算导线上损耗的功率，A错；导线损耗电压为UU1U2，故P损，B正确；P损I2RUI(U1U2)I，故C、D项正确答案：A5如图3所示的甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端 分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为 () 图3A220 V,220 V B220 V,110 VC110 V,110 V D220 V,0解析：图甲中只要加交变电流，其电压比就等于线圈的匝数比，所以a、b间电压为220 V；图乙中e、f两端加220 V的交流电压时，测得g、h间的电压为110 V，此时为变阻器的分压接法(滑片正好在变阻器的中央位置)；如果在g、h两端加上110 V的交流电压，则e、f间的电压与g、h两端的电压相等(此时变阻器的上半部分电阻相当于导线)，故B正确答案：B二、双项选择题(本题共5小题，共35分在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)6(2008海南高考)如图4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为UU0sint的交流电源，副线圈接一个R27.5 负载电阻若U0220 V，100 rad/s，则下述结论正确的是() 图4A副线圈中电压表的读数为55 VB副线圈中输出交变电流的周期为 sC原线圈中电流表的读数为0.5 AD原线圈中的输入功率为110 W解析：副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U255 V，A对副线圈中交变电流的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T s，B错原线圈中的电流I10.5 A，C对原线圈中的输入功率P110 W，D错答案：AC7(2009山东高考)某小型水电站的电能输送示意图如图5所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则 ()图5A.B.C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，P出P损P入，故D正确.，因为U1200 VU4220 V，U2U3U2U线，故，A正确答案：AD8某理想变压器的原、副线圈按如图6所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R1R2，电键S原来闭合现将S断开，则电压表的示数U、电流表的示数I、电阻R1上的功率P1、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是 () 图6AU增大 BI增大CP1减小 DP减小解析：将副线圈看成电源，其输出电压不变，电键S断开，电压表的示数U增大，A正确；S断开，副线圈电流I减小，由知电流表的示数I减小，B错误；由P1知电阻R1上的功率P1增大，C错误；由PU原I知变压器原线圈的输入功率P减小，D正确答案：AD9在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图7所示当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V上现发现输出电压低于220 V，下列措施正确的是 ()图7AP1不动，将P2向上移BP2不动，将P1向上移C将P1向上移，同时P2向下移D将P1向下移，同时P2向上移解析：由变压器原、副线圈的电压比等于线圈匝数比可知，输出电压低于220 V，可以增加副线圈匝数或减少原线圈匝数，A、D正确，B、C错误答案：AD10如图8所示，理想变压器初级线圈接一交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变则下列说法中正确的是 ()图8A只将S1从2拨向1时，电流表示数变小B只将S2从4拨向3时，电流表示数变小C只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大D只将变阻器R3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小解析：由可得A项中n1变小，U1、n2不变，则U2变大，I2变大，又可得I1变大，A错；B项中n2变小，n1、U1不变，则U2变小，I2变小，又，所以I1变小，B正确；C项中，R增大，U2不变，所以UR2UR3不变，又R3不变，所以UR2不变，C项错；D项中，R3变大，R总变大，U2不变，则I2变小，P出U2I2变小，R入P出变小，D项正确答案：BD三、非选择题(本题共2小题，共30分)11(14分)一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100 的负载电阻，如图9所示图9(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？(2)当原线圈接在220 V交变电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？此时输入功率为多大？变压器效率为多大？解析：(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零 (2)由得U2U1220 V44 V.I2 A0.44 AP入P出I2U244 W19.36 W，效率100%.答案：(1)00(2)44 V0.44 A19.36 W100%12(16分)学校有一台应急备用发电机，内阻为r1 ，升压变压器匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为R4 ，全校22个教室，每个教室用“220 V 40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：(1)发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？(3)输电线上损耗的电功率多大？解析：输电示意图如图所示(1)所有灯都正常工作的总功率为22640 W=5280 W，用电器总电流为I2= A=24 A，输电线上的电流I1=IR=I2= =6 A，降压变压器上U2=4U2=880 V，输电线上的电压损失为UR=IRR=24 V，因此升压变压器的输出电压为U1=UR+U2=904 V，输入电压为U1=U1/4=326 V，输入电流为I1=4I1=24 A所以发电机输出功率为P出=U1I1=5424 W.(2)发电机的电动势E=U1+I1r=250 V.(3)输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144 W.答案：(1)5424 W(2)250 V(3)144 W
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