【三维设计】高三物理第一轮复习 变压器 电能的输送名师备选题库（含解析）.doc

教师备选题库：变压器 电能的输送1.一输入电压为220 v，输出电压为36 v的变压器副线圈烧坏。为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图1所示，然后将原线圈接到220 v交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 v。按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为() 图1a1 100,360b1 100,180c2 200,180 d2 200,3602一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3.如图2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的交变电源，副线圈接一个r27.5 的负载电阻。若u0220 v，100 rad/s，则下述结论正确的是() 图2a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 w4一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图3所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则()a流过电阻的最大电流是20 ab与电阻并联的电压表的示数是141 v图3c变压器的输入功率是1103 wd在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2103 j5如图4甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电阻r22 ，各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是()图4a该输入电压的频率为100 hzb电压表的示数为22 vc电流表的示数是1 ad电阻r消耗的电功率是22 w6如图5甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b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r10 ，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()图5a当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 vb当单刀双掷开关与a连接且t0.01 s时，电流表示数为零c当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大d当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 hz7如图6所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b t的水平匀强磁场中，线框面积s0.5 m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 v,60 w”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 a，下列说法正确的是 ()图6a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电压的有效值为500 vc变压器原、副线圈匝数之比为2511d允许变压器输出的最大功率为5 000 w8钳形电流表的外形和结构如图7甲所示。图甲中电流表的读数为1.2 a。图乙中用同一电缆线绕了3匝，则()图7a这种电流表能测直流电流，图乙的读数为2.4 ab这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4 ac这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6 ad这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6 a9如图8所示，t为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当电键s闭合时()图8a交流电压表v2和v3的示数一定都变小b交流电压表v3的示数变小c交流电流表a1、a2和a3的示数一定都变大d只有a1的示数变大10图9为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电，已知输电线的总电阻r10 ，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41，副线圈与用电器r0组成闭合电路。若t1、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压u220 sin100t(v)，当用电器电阻r011 时()图9a通过用电器r0的电流有效值是20 ab升压变压器的输入功率为4 650 wc发电机中的电流变化频率为100 hzd当用电器的电阻r0减小时，发电机的输出功率减小11.如图10所示，理想变压器原线圈与一10 v的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b。小灯泡a的额定功率为0.3 w，正常发光时电阻为30 。已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 a，则求： 图10(1)原、副线圈的匝数比；(2)流过灯泡b的电流。12图11甲为一理想变压器，ab 为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的 ut 图像如图乙所示。若只在 ce 间接一只 rce 400 的电阻，或只在de间接一只rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为 80 w。图11(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab 的表达式；(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流 i1；(3)求ce和de间线圈的匝数比。详解答案1解析：本题考查理想变压器，意在考查考生对理想变压器变压原理的理解，并能正确应用电压比与匝数比的关系，解答变压器问题的能力。由于理想变压器的电压比与原、副线圈匝数比的关系为，所以对于改装后的变压器有：，n11 100匝，对改装前的变压器则有：，故n2180匝，正确选项为b。答案：b2解析：理想变压器(副线圈上电压不变)当负载电阻r增大时，电流i2减小，由p2u2i2可知，功率p2也减小，所以b正确。答案：b3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变电流电压的周期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：ac4解析：由图像知，输入电压的最大值为220 v，周期为0.02 s，由电压与匝数比关系知，输出电压最大值为100 v，流过电阻的电流最大值为10 a，输出电压有效值为100 v，电流有效值为10 a，输出功率为1 000 w，电阻在一个周期内产生焦耳热为20 j，故a、b、d错误，c正确。答案：c5解析：由图像可知，原线圈输入电压的周期为t0.02 s，频率为f50 hz，a错；原线圈输入电压的有效值为220 v，副线圈的输出电压为22 v，b对；电阻r消耗的电功率是p w22 w，电流表的示数是i a0.1 a，c错，d对。答案：bd6解析：原线圈输入电压的有效值为u1 v220 v，当单刀双掷开关与a连接时，u2u122 v，a选项正确；当t0.01 s时，电流表示数不为零，电流表测量的是有效值，b选项错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，u2u144 v，输出功率增大，原线圈的输入功率也增大，此时输出电压的频率不变，c选项正确，d选项错误。答案：ac7解析：图示位置穿过线圈的磁通量最大，a错；产生的交变电流的最大电动势emnbs500 v，有效值为500 v，b错；变压器原、副线圈匝数之比为5002202511，c对；允许变压器输出的最大功率为50010 w5 000 w，d对。答案：cd8解析：该钳形电流表的工作原理为电磁感应现象，所以只能测交流电流，且电流与匝数成反比，故c项正确。答案：c9解析：因为u不变，可得u2不变；当s闭合后副线圈所在电路总电阻r减小，由i2可知电流i2增大；由ui1u2i2得i1，故i1增大；而电阻r1两端电压u3u2i2r，故u3变小，i3变小。综上所述，i1、i2增大，i3减小，u2不变，u3减小，故只有b项正确。答案：b10解析：由t2的副线圈两端电压的表达式知，副线圈两端的电压有效值为220 v，电流为i a20 a，a对；由于输电线电流i a5 a，所以升压变压器的输入功率为pp线pr05210 w20211 w4 650 w，b对；发电机中的电流变化频率与t2的副线圈两端电压的频率相同，也为50 hz，c错； 当用电器的电阻r0减小时，其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，d错。 答案：ab11解析：(1)由p可知灯泡a两端电压即副线圈两端电压u23 v，故；(2)由理想变压器输入功率等于输出功率可得i1u1paibu2，解之