基础课2变压器远距离输电

1、基础课 2变压器远距离输电选择题 (1 8 题为单项选择题， 914 题为多项选择题 )1如图 1 所示的交流电路中，理想变压器输入电压为1U1m ，输usin 100 t(V)入功率为 P1，输出功率为 P2，电压表读数为U2，各交流电表均为理想电表。由此可知 ()图 1A灯泡中电流方向每秒钟改变100 次B变压器原、副线圈的匝数比为U1mU2C当滑动变阻器R 的滑动头向下移动时各个电表读数均变大D当滑动变阻器R的滑动头向上移动时1 变大，且始终有 P1P2P解析1U1msin 100t(V) ，可知交变电流频率为50 Hz，灯泡中电流方向由 u每秒钟改变 100 次，选项 A 正确；变压器

2、原、副线圈的匝数比为U1m( 2U2 )，选项 B 错误；当滑动变阻器R 的滑动头向下移动时，电流表读数增大，变压器输出电流增大，电阻R1 两端电压增大，电压表读数不变，选项C 错误；当滑动变阻器 R 的滑动头向上移动时，变压器输出电流减小，输出功率减小，根据变压器功率的制约关系，P1 变小，且始终有 P1 P2，选项 D 错误。答案A2(2016 江西萍乡二模 )如图 2 所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V 的蓄电池上， 副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10000 V 以上的电压，火花塞中产生火

3、花。下列说法中正确的是()图 2A变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C变压器原线圈输入的12 V 电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数解析汽车的点火装臵是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定， 原线圈中产生的磁场恒定， 则在副线圈上不会产生电压，所以 B 错误；由题可知原线圈处接12 V 的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以U1 n1C 错误；由 U2 n2可知，要在副线圈中

4、产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以 D 错误。故选 A 。答案 A3如图 3，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中1、R2 和 R3R均为定值电阻， V 1 和 V2 为理想电压表， A 1 和 A2为理想电流表。开关 S 闭合时，V1和 V2 读数分别为 U1和 U2；A1 和 A2的读数分别为 I1和 I 2。若交流电源电压不变，现断开 S，下列推断中正确的是 ()图 3AU2 可能变小、 I2 一定变小BU2 一定不变、 I2 一定变小CI1 一定变小、 I2 可能变大DI1 可能变大、 I2 可能变大解析交流电源电压不变， U1 数值不变，根据变压器变压公式可知

5、，副线圈电压只与原线圈电压和变压器原、副线圈匝数比有关。现断开S，U2 不变，副线圈所接电路的等效电阻增大，电流表A2 的读数 I2 变小，选项 A 错误，B正确；变压器输出功率减小，导致变压器输入功率变小，I1 变小，选项 C、D错误。答案B4某单位一小型交流发电机由匝数为50、面积为 S0.5 m2 的矩形闭合导线框组成，线框可绕垂直于匀强磁场的轴OO以角速度 200 rad/s 匀速转动，2磁场的磁感应强度大小为B 10 T，线框电阻不计。发电机正常工作时，从线框经过中性面开始计时， 产生的交流电经一理想变压器给一个小灯泡供电，如图 4 所示，发电机没有画出。小灯泡上标有“ 220 V

6、60 W ”字样，且灯泡正常发光，图中电压表为理想交流电表，则下列说法不正确的是()图 4A变压器输入电压的瞬时值为u 500 2sin 200t (V)B电压表的示数为500 VC变压器原、副线圈匝数比为2511D线框在中性面位置时穿过线框的磁通量为零解析发电机输出电压最大值UmnBS500 2 V ，变压器输入电压的瞬时值为 u500 2sin 200t(V) ，A 正确；变压器输入电压的有效值为U1 500 V，输出电压的有效值为U2220 V，根据变压比公式有 n1U1 25，B、C 正确； n2 U2 11线框在中性面位臵时穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零， D 错误。答案D

7、5如图5 甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为115，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的总电阻为 10 ，变压器均为理想变压器，升压变压器原线圈中接入如图乙所示的正弦式交变电压，输送功率为33 kW。下列说法正确的是 ()图 5A输电线上交变电流的变化周期为0.01 sB输电线中电流为150 AC降压变压器原线圈输入电压为3200VD输电线上功率损失为 500 W解析由图乙所示的正弦式交变电压图象可知周期T 2 10 2 s，变压器不改变交变电流的周期，所以输电线上交变电流的变化周期为0.02 s，选项 A错误；升压变压器原线圈电压的最大值为

8、311 V，有效值 U1311V，2220 V由 U1n1得升压变压器副线圈的输出电压U2 n2U115220 V 3 300 V ，Unn221输电线中电流为 I2 P 10 A，选项 B 错误；输电线电压损失UI2U2R 100V，降压变压器原线圈输入电压为UU2 U3 200 V，选项 C 正确；输电2，选项错误。线上功率损失为 P 损 I2DR 1000W答案C6(2016 四川理综， 2)如图 6 所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡 L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()图 6A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的

9、比值不变n1n1nn1，可以得出，n1解析原、副线圈减去相同的匝数n2n 后，有 n22nn2nn（n2 n1）n1n1 U1I2的比值变大，由知，选项 C、 D 错误；2（ n2n）0，则说明 n2n2 U2 I1n111122由 n U和 n U知， U22，再由 P U知，灯泡变暗，选项 A 错误， Bn2U2n2 U2 UR正确。答案B7.一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图7 所示。发电机到安置区的距离是 400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60 型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.510 4，安置区家用电器的总功率为44kW ，当这些额定电压为220

10、V 的家用电器都正常工作时()图 7型号AED6500S输出电压范围220 300 V最大输出功率60 kWA. 输电线路中的电流为20 AB发电机的实际输出电压为300 VC在输电线路上损失的电功率为8 kWD如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300V解析 当这些额定电压为220 V 的家用电器都正常工作时，输电线路中的电P 4流为 I U200 A ，A 错误；导线电阻为 R2.510 4002 0.2 ，则发电机的实际输出电压为U 输 UIR260 V，B 错误；在输电线路上损失的电功率为 P 损 I2 ，C正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式R 8 kW交变电

11、流，则其输出电压的最大值是Um 2U 输 368 V，D 错误。答案 C8如图 8 甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3 1，图乙是该变压器cd 输入端交变电压 u 的图象， L 1，L2、L 3、L 4 为四只规格均为“ 9 V6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，开关K 原来是闭合的。以下说法正确的是()图 8Aab 输入端电压的瞬时值表达式为ab 27 2sin 100 t(V)UBab 输入端输入功率Pab 18 WC电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光D断开开关 K ，电压表 V 的读数将变小解析图乙为变压器 cd 端输入电压的图象，由图可知其电压有效值Ucd27

12、1V，故变压器输出电压为U3Ucd 9 V，灯泡 L 2、L3、 L 4 均正常发光，通过P062每个灯泡的电流为I0U09A 3A ，变压器输出电流为3I 0 2 A，由理想1变压器原、副线圈的电流关系得变压器输入电流为I13I2I0，故通过灯泡L1 的电流使其正常发光， C 选项正确； ab 输入电压的有效值 Uab9 V Ucd 36 V，故 ab 端输入电压的瞬时值 Uab36 2sin 100 t(V) ，A 选项错误； ab端的输入功率等于四个灯泡的总功率， 即 Pab46 W24 W，选项 B 错误；断开开关 K ，则变压器输出电流减小，输入电流也随之减小， L1 两端电压减小，

13、则电压表示数 (变压器输入电压 )增大， D 选项错误。答案C9如图 9 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1 n2，原线圈的两端 a、b接正弦式交流电源，电压表 V 的示数为 220 V ，负载电阻 R1 66 ，R233 ，电流表 A1 的示数为 0.4 A。则下列判断中正确的是()图 9A原、副线圈的匝数比为 110B原、副线圈的匝数比为 51C电流表 A2 的示数为 2 AD电流表 A 2 的示数为 0.4 A解析166，R233，并联后的电阻为 R22 ，变压器输负载电阻 R入功率 P1U1 1P2I22，所以电流表A2 的示数为 I 2U1I12 A ，C 正IRR确， D

14、错误；原、副线圈的匝数比n1 n2I2I151，A 错误， B 正确。答案BC10(2016 深圳一调 )如图 10甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比1n2n101，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为 12 V、工作时内阻为 2 的电动机。闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1 A，则 ()图 10A副线圈两端电压为22 VB电动机输出的机械功率为12 WC通过电动机的交流电频率为50 HzD突然卡住电动机，原线圈输入功率变小解析由图乙可知U1 220 V，又知n1 n210 1，则由 U1n1，得副线圈U2n2两端电压U222 V，A项正确；电动机输出

15、的机械功率P 机P总P 内IU I2r 112 W122 W 10 W ，B 项错误；由图乙可知， T0.02 s，则 f1 T 50 Hz，C 项正确；当卡住电动机，则副线圈回路总电阻减小，电流变大，再由 P 入 P 出 I2U2，可知原线圈输入功率变大，D 项错误。答案AC11(2015 广东理综， 15) 如图 11 为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V 降至 110 V ，调节前后()图 11A副线圈中的电流比为1 2B副线圈输出功率比为2 1C副线圈的接入匝数比为2

16、1D原线圈输入功率比为4 1解析在输入电压 U1 和原线圈匝数 n1 不变的情况下，使输出电压U2 有效值U2n2由 220 V 降至 110 V，由U1 n1知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半， 故副线圈的接入匝数之比为 21，故 C 正确；副线圈电压减半，电阻不变，电流也随之减半，所以电流之比为 21，故 A 错误；由 PUI 知，输出功率之比为 41，故 B 错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为 4 1，故 D 正确。答案CD如图12所示，矩形线框的面积为2，匝数为 100 匝，转速为 25 r/s，匀1260 cm强磁场的磁感应强度为 22T，线框的电阻不

17、计。 L 1、L2 是两个标有“ 6 V 1A”的灯泡，开关S 断开时，灯泡 L 1 正常发光，那么 ()图 12A 从图示位置开始计时，线框内产生的交变电压的瞬时值为e 60 2cos50t(V)B变压器原、副线圈的匝数比为201C开关 S 断开时，电流表示数是0.1 AD开关 S 闭合后，灯泡 L 1 将变暗解析由于从垂直中性面的位臵开始计时，所以线框内产生的交变电压的瞬时值为 enBScost60 2cos 50 t(V) ，选项 A 正确；原线圈两端电压的有效值为 60 V ，副线圈两端电压为 6 V ，根据变压比，可知变压器原、副线圈的匝数比为 101，选项 B 错误；开关 S 断开

18、时，由变流比知电流表示数是 0.1 A，选项 C 正确；开关 S 闭合后，灯泡 L 1 两端电压不变，亮度不变，选项D错误。答案AC13如图 13 所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V ，输出的电功率为 50 kW ，用电阻为 3 的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的 0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为 220 V 供用户使用 (两个变压器均为理想变压器 )。对整个送电过程，下列说法正确的是 ()图 13A输电线上损失的功率为300 WB升压变压器的匝数比为1100C输电线上的电流为 10 AD降压变压器的输入电压为4970V解析根据P损 0.6%PI 2，得输电线上损失的功率为P损300 W ，输电2R线上的电流为 I2 10 A ，选项 A 、C 正确；升压变压器原线圈的输入电流为I1 P 50 000A 100 A，则升压变压器的匝数之比为n1I 210 1 ，选U1500n2I 110010n2项 B 错误；升压变压器的输出电压为U2 U15 000 V，输电线上损失的电 n1压为UI2R103 V30 V，则降压变压器的输入电压为