1、【 精品教育资源文库 】 2 变压器 远距离输电 选择题 (1 8 题为单项选择题， 9 14 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 u1 U1msin 100 t(V)，输入功率为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 1 A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 U1m U2 C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 P1变大，且始终有 P1 P2 解析 由 u1 U1msin 100 t(V)，可知交变电流频率为 50
2、 Hz，灯泡中电流方向每秒钟改变 100 次，选项 A 正确；变压器原、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 P1P2，选项 D 错误。 答案 A 2 (2018 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
3、控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生 10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花。下列说法中正确的是 ( ) 图 2 【 精品教育资源文库 】 A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 的点火装置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
4、，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 C 错误；由 U1U2 n1n2可知，要在副线圈中产生高压，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 A 3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 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读数分别为 U1和 U2；A1和 A2的读数分别为 I1和 I2。若交流电源电压不变，现断开 S，下列推断中正确的是 ( ) 图 3 A U2可能变小、 I2一定变小 B U2一定不变、 I2一定变小
5、 C I1一定变小、 I2可能变大 D I1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。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 B 4某单位一小型交流发电机由匝数为 50、面积为 S 0.5 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，磁场的磁感应强度大【 精品教育资源文库
6、 】 小为 B 210 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 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 4 A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 V C变压器原、副线圈匝数比为 2511 D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 Um nBS 500 2 V，变压器输入电压的瞬时值为 u500 2sin 200t(V)， A 正确
7、；变压器输入电压的有效值为 U1 500 V，输出电压的有效值为 U2 220 V，根据变压比公式有 n1n2 U1U2 2511， B、 C 正确；线框在中性面位置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 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 5 A输电 线上交变电流的变化周期为 0.01 s 【 精品教育资源文库
8、 】 B输电线中电流为 150 A C降压变压器原线圈输入电压为 3 200 V D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 210 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 311 V，有效值 U1 3112 V 220 V，由 U1U2 n1n2得升压变压器副线圈的输出电压 U2 n2n1U1 15220 V 3 300 V，输电线中电流为 I2 PU2 10 A，选项 B 错误；输电线电压损失 U I2R 100 V，降压变压器原 线圈输入电压为 U U2
9、U 3 200 V，选项 C 正确；输电线上功率损失为 P 损 I22R 1 000 W，选项 D 错误。 答案 C 6 (2018 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 6 A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、副线圈电流的比值不变 解析 原、副线圈减去相同的匝数 n 后，有 n1n2 n1 nn2 n，可以得出， n1n2 n1n2 n（ n2 n1）n2（ n2 n）0，则说明 n1n2的比值变大，由 n1n2 U1U2 I2I1知，选项 C、 D
10、错误； 由 n1n2 U1U2和 n1n2 U1U2知， U2 U2，再由 P U22R 知，灯泡变暗，选项 A 错误， B 正确。 答案 B 7.一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 44 kW，当这些额定电压为 220 V 的 家用【 精品教育资源文库 】 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 kW A.输电线路中的电流为 20 A
11、B发电机的实际输出电压为 300 V C在输电线路上损失的电功率为 8 kW D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 300 V 解析 当这些额定电压为 220 V 的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为 I PU200 A， A 错误；导线电阻为 R 2.510 44002 0.2 ，则发电机的实际输出电压为 U 输 U IR 260 V， B 错误；在输电线路上损失的电功率为 P 损 I2R 8 kW， C正确；如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是 Um 2U输 368 V， D 错误。 答案 C 8如图 8 甲所示的电路中，变压器原、
12、副线圈匝数比为 31 ，图乙是该变压器 cd 输入端交变电压 u 的图象， L1， L2、 L3、 L4为四只规格均为 “9 V 6 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 8 A ab 输入端电压的瞬时值表达式为 Uab 27 2sin 100 t(V) 【 精品教育资源文库 】 B ab 输入端输入功率 Pab 18 W C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 Ucd 27 V，故变压器输出电压为 U 13Ucd 9
13、 V，灯泡 L2、 L3、 L4均正常发光，通过每个灯泡的电流为 I0 P0U0 69 A 23 A，变压器输出电流为 3I0 2 A，由理想变压 器原、副线圈的电流关系得变压器输入电流为 I1 13I2 I0，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 Uab 9 V Ucd 36 V，故 ab 端输入电压的瞬时值 Uab 36 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 Pab 46 W 24 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，则电压表示数 (变压器
14、输入电压 )增大， D 选项错误。 答案 C 9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 ， R2 33 ，电流表 A1的示数为 0.4 A。则下列判断中正确的是 ( ) 图 9 A原、副线圈的匝数比为 110 B原、副线圈的匝数比为 51 C电流表 A2的示数为 2 A D电流表 A2的示数为 0.4 A 解析 负载电阻 R1 66 ， R2 33 ，并联后的电阻为 R 22 ，变压器输入功率 P1 U1I1 P2 I22R，所以电流表 A2的示数为 I2 U1I1R 2 A
15、， C 正确， D 错误；原、副线圈的匝数比 n1 n2 I2 I1 51 ， A 错误， B 正确。 【 精品教育资源文库 】 答案 BC 10 (2018 深圳一调 )如图 10 甲所示，理想变压器 的原、副线圈匝数比 n1 n2 101 ，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 10 A副线圈两端电压为 22 V B电动机输出的机械功率为 12 W C通 过电动机的交流电频率为 50 Hz D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
