第2讲　变压器　电能的输送 练习

1、.配餐作业变压器电能的输送见学生用书P377A组根底稳固题1多项选择关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的选项是A通过正弦交变电流的原线圈的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析由于是交变电流，交变电流的磁场不断变化，磁通量也在变化，A项错误；因理想变压器无漏磁，故B、C项正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D项错误。答案BC2如下图为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡一样，且都是“220 V,40 W。当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小AB

2、.CD.解析台灯的消耗功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率。由A、B、C、D四选项分析可知：C项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率台灯消耗功率只有灯泡的功率20 W，而其他选项中，不管滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W。故C项正确。答案C3如下图，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线输送给用户电灯等用电器，R表示输电线的电阻，那么A用电器增加时，变压器输出电压增大B要进步用户的电压，滑动触头P应向上滑C用电器增加时，输电线的热损耗减小D用电器增加时，变压器的输入功率减小解析由于变压器原、副线圈的匝数不变，

3、而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，A项错误；根据变压器原理可知输出电压U2U1，当滑动触头P向上滑时，n2增大，所以输出电压增大，用户的电压增大，B项正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线的热损耗增大，C项错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，D项错误。答案B4如下图，电路中理想变压器的匝数比为41，电流表为理想的交流电表。将四个完全一样的小灯泡8 V，4 W接入副线圈，在原线圈两端加瞬时值表达式为u32sin100tV的交流电。那么以下说法正确的选项是A电流表的读数为2 AB变压器的输入功率为

4、16 WC假如将一耐压值为8 V的电容器并联在小灯泡的两端，那么电容器能正常工作D假如其中的一个小灯泡被烧毁，那么其余的小灯泡均变亮解析由输入端交变电压的瞬时值表达式u32sin100tV可知，输入端电压的有效值为32 V，由得副线圈两端的电压的有效值为U2U18 V，显然四个小灯泡均能正常发光，由PUI得通过每只灯泡的电流均为I10.5 A，电流表的读数为I4I12 A，A项错误；由于四个小灯泡均正常发光，那么消耗的总功率为4P16 W，因此变压器的输入功率为16 W，B项正确；由于副线圈两端电压的最大值为8 V，大于电容器的耐压值，因此电容器将被击穿，C项错误；假如其中的一个小灯泡被烧毁，

5、由于输入电压、变压器的匝数均不变，因此变压器的输出电压不变，因此其余小灯泡的亮度不变，D项错误。答案B5如图为一理想变压器，其原线圈匝数n1800，副线圈匝数n2200，原线圈接有电压u200sin100t V的交变电流，R为可变电阻，各电表均为理想交流电表，那么以下说法中正确的选项是A该交变电流的频率为100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.25Wb/sCR的阻值越大，电流表A的示数越小，电压表V的示数越大D接入的灯泡越多，电流表A和电压表V的示数越大解析根据2f可得，该交变电流的频率f50 Hz，A项错误；根据法拉第电磁感应定律有En1，故穿过铁芯的磁通量的最大变化率0.25Wb/

6、s，B项正确；R的阻值越大，副线圈中的电流越小，电流表A的示数越小，因变压器是理想变压器，电压表V的示数不变，C项错误；接入的灯泡越多，副线圈的总电阻越小，副线圈中的电流越大，电流表A的示数越大，电压表V的示数不变，D项错误。答案B6如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为51，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路、定值电阻R0、热敏电阻Rt阻值随温度的升高而减小及报警器P电流增加到一定值时报警器P将发出警报声组成闭合电路。电压表、电流表均为理想电表。那么以下判断正确的选项是A变压器副线圈输出交流电的频率为25 HzB电压表的示

7、数为22 VCRt处温度减小到一定值时，报警器P将会发出警报声D报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小解析变压器不改变交流电的频率，所以副线圈中交流电的频率为50 Hz，A项错误；根据得副线圈两端电压U244 V，由于二极管的接入使功率减小到原来的一半，根据P知，电压表的示数为22 V，B项正确；热敏电阻处的温度降低时，其电阻增大，电路中电流减小，报警器不会报警，C项错误；报警器报警时副线圈中电流增大，原线圈中电流也增大，变压器的输入功率增大，D项错误。答案B7多项选择钳形电流表的外形和构造如图甲所示。图甲中电流表的读数为0.9 A，图乙中用同一电缆线绕了3匝，那么A这种电流表能测出交变电流

8、的有效值B这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流C这种电流表能测交变电流，图乙的读数为0.3 AD这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2.7 A解析由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化，那么原线圈产生的磁场发生变化，故穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交流电流，而且测量的是交变电流的有效值，故A项正确，B项错误；根据输入功率和输出功率的关系有P1P2，即U1I1U2I2，所以，由题意可知，当n11，I20.9 A，即，当n13时，解得I22.7 A，故C项错误，D项正确。答案AD8如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈回路

9、接有内阻不计的交流电流表A，副线圈回路接有定值电阻R2 ，如今a、b间和c、d间分别接上示波器，同时监测得a、b间，c、d间的电压随时间变化的图象如图乙所示，那么以下说法错误的选项是AT0.02 sBn1n2551C电流表A的示数I36.4 mAD当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为0解析因为变压器不改变交变电流的周期，输入电压的周期T0.02 s，输出电压的周期T0.02 s ，故A项正确；原线圈电压的有效值U1 V220 V, 副线圈电压的有效值为U2 V4 V，根据电压与匝数成正比有，故B项正确；输出功率P2 W8 W, 输入功率为8 W, 电流表的示数I1A0.036 4

10、A36.4 mA，故C项正确；根据电压与匝数成正比，知当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压的瞬时值最大，故D项错误。答案DB组才能提升题9一理想变压器原、副线圈匝数比为n1n231，原线圈中接有定值电阻R，副线圈中并联有两个阻值也为R的定值电阻，如下图。原线圈接有电压为U的交流电源，那么副线圈的输出电压为A.B. C.D.解析设原线圈中的电流为I，原线圈的输入电压为U1，那么副线圈中的电流为3I，副线圈的输出电压为U2IR，又UIRU1IR，得U2U，C项正确。答案C10多项选择如下图为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2。在输电线路

11、的起始端接入两个互感器，互感器原、副线圈的匝数比分别为101和110，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，那么以下说法正确的选项是A升压变压器原、副线圈的匝数比为B采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 AC线路输送电功率是220 kWD将P上移，用户获得的电压将升高解析根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为，A项错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为110，由公式，得输电电流为IA21010 A100 A，B项错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，10，输电电压为U210220

12、V2 200 V，线路输送电功率为PU2IA2220 kW，C项正确；将P上移，那么降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，D项正确。答案CD11如下图为远间隔 输电的原理图，变压器均为理想变压器，图中标出了各部分的电压和电流，输电线总电阻为R，以下结论正确的选项是AI2BU2I2U4I4C假设用户的用电功率变大，那么U4变大D假设用户的用电功率变大，那么I1变大解析在输电的回路中，有U2I2RU3，输电线上损失的电压小于升压变压器的输出电压，A项错误；升压变压器的输入功率为总功率，等于输电线上的损耗功率和用户得到的功率之和，B项错误；电厂输出的电压U1不变，那么U2不变，假设用户的

13、用电功率变大，那么输电电流变大，那么输电线上损失的电压变大，用户得到的电压变小，C项错误，D项正确。答案D12如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2和R3均为定值电阻，V1和V2为理想电压表，A1和A2为理想电流表。开关S闭合时，V1和V2的读数分别为U1和U2；A1和A2的读数分别为I1和I2。假设交流电源电压不变，现断开S，以下推断正确的选项是AU2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，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，

14、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，B项正确，A项错误；变压器输出功率减小，导致变压器输入功率变小，I1变小，C、D项错误。答案B13如下图，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为一样的灯泡，匝数比为n1n231，那么图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为 AP、PB9P、C.、9PD.、P解析由题意可知，两种情况下变压器输出功率均为2P，设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，两种情况下变压器的输入电压为3U，变压器输入电流为I；图甲中L1的功率为P19P；图乙中L1的功率为P22R，B项正确。答案B14三峡水利电力

15、枢纽工程是长江流域治理开发的一项重大举措，又是全世界已建、在建的最大规模的水利枢纽工程。枢纽控制流域面积1.0106 km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q4.511011m3。水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面。在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量指26台发电机组同时工作时的总发电功率为P1.82107 kW，年平均发电量约为W8.401010kWh。该工程已于2020年全部开工，成为“西电东送的中部通道，主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的用电紧张场面。阅读上述材料，解答以下问题水的密度1.0103 kg/m3，g取10 m/s2：1假如三峡电站上、下游水位差按H100 m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率的表达式，并计算效率的数值。2假设26台发电机组全部建成并发电，要到达年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间为多少天？3将该电站的电能输送到华中地区，输电功率为P14.5106 kW，采用超高压输电，输电电