1、变压器 电能的输送一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共计42分，每小题只有一个选项符合题意)1一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示副线圈仅接入一个10 的电阻，则()A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100 VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103 W解析：原线圈中电压的有效值是220 V由变压比知副线圈中电压为100 V，流过电阻的电流是10 A；与电阻并联的电压表的示数是100 V；经过1分钟电阻发出的热量是6104 J；P入P出 V1103 W只有D项正确答案：D2如图所示，一理
2、想变压器原、副线圈匝数之比n1n2101，在原线圈ab两端加上电压为220sin (100t) V的正弦交变电流，当原线圈中ab两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为()A220 V B22 VC22 V D10 V解析：在交变电流的电路中，交流电表的读数为交流电的有效值，故副线圈交流电压表的读数始终为22 V.答案：C3如右图所示，理想变压器原线圈输入交变电压u141sin 314t(V)，副线圈接有一电流表和阻值为100 的负载电阻R，测得电流表的示数为0.10 A由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为()A1411 B14.11C1001 D101解析：副线圈电压
3、U2IR10 V，原线圈的电压U1 V100 V，故匝数比101.答案：D4如图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12 mA，那么安培表A2的读数是()A0B3 mAC48 mA D与R值大小无关解析：当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，A正确答案：A5如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为12，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为2
4、2 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 A BU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 A DU110 V，I0.2 A解析：由变压原理可得U1110 V，即电压表示数为110 V由P入P出灯泡正常发光可得P入U1I1P出22 W，I1 A0.2 A，故A正确答案：A6图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内()A电流表A1的示数比A2的小B电流表A
5、2的示数比A3的小C电流表A1和A2的示数相同D电流表的示数都不为零解析：理想变压器原线圈中的磁感应强度随时间均匀增加，穿过副线圈的磁通量也将随时间均匀增加，副线圈中产生恒定的感应电动势，副线圈中的电流为恒定电流，电感线圈对恒定电流无阻碍作用，因而电流表A1、A2的示数相同，C项正确，A、B选项均错；恒定电流不能通过电容器，因而电流表A3的示数为零，D项错误答案：C二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)7如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压U，移
6、动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压，在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则下列判断中正确的是()A保持P的位置不动，将Q向下移动时，R消耗的功率变大B保持P的位置不动，将Q向下移动时，R消耗的功率变小C保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D保持Q的位置不动，将P沿顺时针方向移动时，R消耗的功率变小解析：由图可知，当P不动时，变压器输出电压不变，Q变动带来R的变化，从而引起电流的变化，由欧姆定律可得Q下移时接入电路电阻变大，电流变小，消耗的功率变小；当Q不动时(R不变)，由P变化引起输出电压的变化，当P逆时针移动时，电压增加，顺时针移动时，
7、电压变小，又由电压增大，电流也增大，因而功率也增加；同理，电压减小，电流也减小，功率也减小答案：BCD8图(1)中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流 电源相连； (1)P为滑动头现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值)图(2)的4个图中能够正确反映相应物理量的变化趋势的是()(2)解析：由U2U1U1知，灯泡两段的电压和时间成正比，则C项对；随着灯泡功率的增大，变压器的输入功率也要
8、增大，则I1也增大，A项错；灯泡的温度升高，电阻增加，流过灯泡的电流与时间不成正比关系；B选项对；灯泡的功率N2，当电压和时间成正比时，功率不可能也和时间成正比关系，则D项错答案：BC9为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示以下正确的是()Au2190sin (50t) VBu2190sin (100t) VC为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移D为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移解析：由乙图知交变电流的周期T2102 s，所以1
9、00 rad/s，故u2Umsin t190sin (100t) V，A错误B正确由得U2U1，欲使U2升高，n1应减小，P应上移，C错误、D正确答案：BD10正弦交流电经过匝数比为的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如下图甲所示方式连接，R10 .图乙是R两端电压U随时间变化的图象Um10 V，则下列说法中正确的是()A通过R的电流iR随时间t变化的规律是iRcos 100t(A)B电流表A的读数为0.1 AC电流表A的读数为 AD电压表的读数为Um10 V解析：由图象知T2102 s，f50 Hz，2f100 rad/s，故iRcos 100t(A)，A正确再根据知，I1有效值为
10、0.1 A，B正确、C错误电压表读数应为副线圈电压有效值，U10 V，故D错误答案：AB三、计算题(本题共2小题，共计30分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(15分)一台交流发电机的额定输出功率P4.0103 kW，以400 V电压将其接在升压器上向远方输电若输电导线的总电阻为10 ，允许输电线损失的功率为输出功率的10%，问：(1)升压变压器的变压比应为多大？(2)为了使远方用电器能得到220 V的工作电压，降压变压器的变压比应为多大？解析：(1)由P损P10%Ir，得I2200 A，由PU1I1得I11
11、104 A所以.(2)U2U12104 V所以U3U2I2r1.8104 V又U4220 V所以.答案：(1)150(2)9001112(15分)某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻为6 .(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率；(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压解析：(1)输电线上的电流为I A52.63 A输电线路损耗的功率为P损I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高压输电后，输电线上的电流为I A4 A用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046) V4 976 V根据，用户得到的电压为U2U14 976 V226.18 V.答案：(1)16.62 kW(2)226.18 V- 9 -
