基礎(chǔ)課2變壓器遠(yuǎn)距離輸電

1、基礎(chǔ)課 2變壓器遠(yuǎn)距離輸電選擇題 (1 8 題為單項(xiàng)選擇題， 914 題為多項(xiàng)選擇題 )1如圖 1 所示的交流電路中，理想變壓器輸入電壓為1U1m ，輸usin 100 t(V)入功率為 P1，輸出功率為 P2，電壓表讀數(shù)為U2，各交流電表均為理想電表。由此可知 ()圖 1A燈泡中電流方向每秒鐘改變100 次B變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為U1mU2C當(dāng)滑動變阻器R 的滑動頭向下移動時各個電表讀數(shù)均變大D當(dāng)滑動變阻器R的滑動頭向上移動時1 變大，且始終有 P1P2P解析1U1msin 100t(V) ，可知交變電流頻率為50 Hz，燈泡中電流方向由 u每秒鐘改變 100 次，選項(xiàng) A 正確；變壓器

2、原、副線圈的匝數(shù)比為U1m( 2U2 )，選項(xiàng) B 錯誤；當(dāng)滑動變阻器R 的滑動頭向下移動時，電流表讀數(shù)增大，變壓器輸出電流增大，電阻R1 兩端電壓增大，電壓表讀數(shù)不變，選項(xiàng)C 錯誤；當(dāng)滑動變阻器 R 的滑動頭向上移動時，變壓器輸出電流減小，輸出功率減小，根據(jù)變壓器功率的制約關(guān)系，P1 變小，且始終有 P1 P2，選項(xiàng) D 錯誤。答案A2(2016 江西萍鄉(xiāng)二模 )如圖 2 所示為汽車的點(diǎn)火裝置，此裝置的核心是一個變壓器，該變壓器的原線圈通過開關(guān)連接到12 V 的蓄電池上， 副線圈連接到火花塞的兩端，開關(guān)由機(jī)械控制，當(dāng)開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_時，副線圈中產(chǎn)生10000 V 以上的電壓，火花塞中產(chǎn)生火

3、花。下列說法中正確的是()圖 2A變壓器的原線圈要用粗導(dǎo)線繞制，而副線圈可以用細(xì)導(dǎo)線繞制B若該點(diǎn)火裝置的開關(guān)始終閉合，火花塞的兩端會持續(xù)產(chǎn)生高壓C變壓器原線圈輸入的12 V 電壓必須是交流電，否則就不能在副線圈中產(chǎn)生高壓D該點(diǎn)火裝置中變壓器的副線圈匝數(shù)必須小于原線圈的匝數(shù)解析汽車的點(diǎn)火裝臵是利用變壓器原理工作的，當(dāng)開關(guān)始終閉合時，通過原線圈的電流恒定， 原線圈中產(chǎn)生的磁場恒定， 則在副線圈上不會產(chǎn)生電壓，所以 B 錯誤；由題可知原線圈處接12 V 的直流電源，當(dāng)斷開開關(guān)瞬間原線圈中電流迅速變化，會產(chǎn)生變化的磁場，則在副線圈中可能產(chǎn)生高壓，所以U1 n1C 錯誤；由 U2 n2可知，要在副線圈中

4、產(chǎn)生高壓，則原線圈匝數(shù)必須小于副線圈的匝數(shù)，所以 D 錯誤。故選 A 。答案 A3如圖 3，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中1、R2 和 R3R均為定值電阻， V 1 和 V2 為理想電壓表， A 1 和 A2為理想電流表。開關(guān) S 閉合時，V1和 V2 讀數(shù)分別為 U1和 U2；A1 和 A2的讀數(shù)分別為 I1和 I 2。若交流電源電壓不變，現(xiàn)斷開 S，下列推斷中正確的是 ()圖 3AU2 可能變小、 I2 一定變小BU2 一定不變、 I2 一定變小CI1 一定變小、 I2 可能變大DI1 可能變大、 I2 可能變大解析交流電源電壓不變， U1 數(shù)值不變，根據(jù)變壓器變壓公式可知

5、，副線圈電壓只與原線圈電壓和變壓器原、副線圈匝數(shù)比有關(guān)?，F(xiàn)斷開S，U2 不變，副線圈所接電路的等效電阻增大，電流表A2 的讀數(shù) I2 變小，選項(xiàng) A 錯誤，B正確；變壓器輸出功率減小，導(dǎo)致變壓器輸入功率變小，I1 變小，選項(xiàng) C、D錯誤。答案B4某單位一小型交流發(fā)電機(jī)由匝數(shù)為50、面積為 S0.5 m2 的矩形閉合導(dǎo)線框組成，線框可繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸OO以角速度 200 rad/s 勻速轉(zhuǎn)動，2磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 10 T，線框電阻不計(jì)。發(fā)電機(jī)正常工作時，從線框經(jīng)過中性面開始計(jì)時， 產(chǎn)生的交流電經(jīng)一理想變壓器給一個小燈泡供電，如圖 4 所示，發(fā)電機(jī)沒有畫出。小燈泡上標(biāo)有“ 220 V

6、60 W ”字樣，且燈泡正常發(fā)光，圖中電壓表為理想交流電表，則下列說法不正確的是()圖 4A變壓器輸入電壓的瞬時值為u 500 2sin 200t (V)B電壓表的示數(shù)為500 VC變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2511D線框在中性面位置時穿過線框的磁通量為零解析發(fā)電機(jī)輸出電壓最大值UmnBS500 2 V ，變壓器輸入電壓的瞬時值為 u500 2sin 200t(V) ，A 正確；變壓器輸入電壓的有效值為U1 500 V，輸出電壓的有效值為U2220 V，根據(jù)變壓比公式有 n1U1 25，B、C 正確； n2 U2 11線框在中性面位臵時穿過線框的磁通量最大，磁通量的變化率為零， D 錯誤。答案D

7、5如圖5 甲為某水電站的電能輸送示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為115，降壓變壓器的副線圈接有負(fù)載R，升壓、降壓變壓器之間的輸電線路的總電阻為 10 ，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原線圈中接入如圖乙所示的正弦式交變電壓，輸送功率為33 kW。下列說法正確的是 ()圖 5A輸電線上交變電流的變化周期為0.01 sB輸電線中電流為150 AC降壓變壓器原線圈輸入電壓為3200VD輸電線上功率損失為 500 W解析由圖乙所示的正弦式交變電壓圖象可知周期T 2 10 2 s，變壓器不改變交變電流的周期，所以輸電線上交變電流的變化周期為0.02 s，選項(xiàng) A錯誤；升壓變壓器原線圈電壓的最大值為

8、311 V，有效值 U1311V，2220 V由 U1n1得升壓變壓器副線圈的輸出電壓U2 n2U115220 V 3 300 V ，Unn221輸電線中電流為 I2 P 10 A，選項(xiàng) B 錯誤；輸電線電壓損失UI2U2R 100V，降壓變壓器原線圈輸入電壓為UU2 U3 200 V，選項(xiàng) C 正確；輸電2，選項(xiàng)錯誤。線上功率損失為 P 損 I2DR 1000W答案C6(2016 四川理綜， 2)如圖 6 所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡 L 供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則()圖 6A小燈泡變亮B小燈泡變暗C原、副線圈兩端電壓的比值不變D通過原、副線圈電流的

9、比值不變n1n1nn1，可以得出，n1解析原、副線圈減去相同的匝數(shù)n2n 后，有 n22nn2nn（n2 n1）n1n1 U1I2的比值變大，由知，選項(xiàng) C、 D 錯誤；2（ n2n）0，則說明 n2n2 U2 I1n111122由 n U和 n U知， U22，再由 P U知，燈泡變暗，選項(xiàng) A 錯誤， Bn2U2n2 U2 UR正確。答案B7.一臺該型號的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時安置區(qū)供電，如圖7 所示。發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是 400 m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60 型單股銅導(dǎo)線，該型號導(dǎo)線單位長度的電阻為2.510 4，安置區(qū)家用電器的總功率為44kW ，當(dāng)這些額定電壓為220

10、V 的家用電器都正常工作時()圖 7型號AED6500S輸出電壓范圍220 300 V最大輸出功率60 kWA. 輸電線路中的電流為20 AB發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為300 VC在輸電線路上損失的電功率為8 kWD如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓最大值是300V解析 當(dāng)這些額定電壓為220 V 的家用電器都正常工作時，輸電線路中的電P 4流為 I U200 A ，A 錯誤；導(dǎo)線電阻為 R2.510 4002 0.2 ，則發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為U 輸 UIR260 V，B 錯誤；在輸電線路上損失的電功率為 P 損 I2 ，C正確；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦式R 8 kW交變電

11、流，則其輸出電壓的最大值是Um 2U 輸 368 V，D 錯誤。答案 C8如圖 8 甲所示的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3 1，圖乙是該變壓器cd 輸入端交變電壓 u 的圖象， L 1，L2、L 3、L 4 為四只規(guī)格均為“ 9 V6 W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，開關(guān)K 原來是閉合的。以下說法正確的是()圖 8Aab 輸入端電壓的瞬時值表達(dá)式為ab 27 2sin 100 t(V)UBab 輸入端輸入功率Pab 18 WC電流表的示數(shù)為2 A，且四只燈泡均能正常發(fā)光D斷開開關(guān) K ，電壓表 V 的讀數(shù)將變小解析圖乙為變壓器 cd 端輸入電壓的圖象，由圖可知其電壓有效值Ucd27

12、1V，故變壓器輸出電壓為U3Ucd 9 V，燈泡 L 2、L3、 L 4 均正常發(fā)光，通過P062每個燈泡的電流為I0U09A 3A ，變壓器輸出電流為3I 0 2 A，由理想1變壓器原、副線圈的電流關(guān)系得變壓器輸入電流為I13I2I0，故通過燈泡L1 的電流使其正常發(fā)光， C 選項(xiàng)正確； ab 輸入電壓的有效值 Uab9 V Ucd 36 V，故 ab 端輸入電壓的瞬時值 Uab36 2sin 100 t(V) ，A 選項(xiàng)錯誤； ab端的輸入功率等于四個燈泡的總功率， 即 Pab46 W24 W，選項(xiàng) B 錯誤；斷開開關(guān) K ，則變壓器輸出電流減小，輸入電流也隨之減小， L1 兩端電壓減小，

13、則電壓表示數(shù) (變壓器輸入電壓 )增大， D 選項(xiàng)錯誤。答案C9如圖 9 所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 n1 n2，原線圈的兩端 a、b接正弦式交流電源，電壓表 V 的示數(shù)為 220 V ，負(fù)載電阻 R1 66 ，R233 ，電流表 A1 的示數(shù)為 0.4 A。則下列判斷中正確的是()圖 9A原、副線圈的匝數(shù)比為 110B原、副線圈的匝數(shù)比為 51C電流表 A2 的示數(shù)為 2 AD電流表 A 2 的示數(shù)為 0.4 A解析166，R233，并聯(lián)后的電阻為 R22 ，變壓器輸負(fù)載電阻 R入功率 P1U1 1P2I22，所以電流表A2 的示數(shù)為 I 2U1I12 A ，C 正IRR確， D

14、錯誤；原、副線圈的匝數(shù)比n1 n2I2I151，A 錯誤， B 正確。答案BC10(2016 深圳一調(diào) )如圖 10甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比1n2n101，原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為 12 V、工作時內(nèi)阻為 2 的電動機(jī)。閉合開關(guān)，電動機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為1 A，則 ()圖 10A副線圈兩端電壓為22 VB電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為12 WC通過電動機(jī)的交流電頻率為50 HzD突然卡住電動機(jī)，原線圈輸入功率變小解析由圖乙可知U1 220 V，又知n1 n210 1，則由 U1n1，得副線圈U2n2兩端電壓U222 V，A項(xiàng)正確；電動機(jī)輸出

15、的機(jī)械功率P 機(jī)P總P 內(nèi)IU I2r 112 W122 W 10 W ，B 項(xiàng)錯誤；由圖乙可知， T0.02 s，則 f1 T 50 Hz，C 項(xiàng)正確；當(dāng)卡住電動機(jī)，則副線圈回路總電阻減小，電流變大，再由 P 入 P 出 I2U2，可知原線圈輸入功率變大，D 項(xiàng)錯誤。答案AC11(2015 廣東理綜， 15) 如圖 11 為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220 V 降至 110 V ，調(diào)節(jié)前后()圖 11A副線圈中的電流比為1 2B副線圈輸出功率比為2 1C副線圈的接入匝數(shù)比為2

16、1D原線圈輸入功率比為4 1解析在輸入電壓 U1 和原線圈匝數(shù) n1 不變的情況下，使輸出電壓U2 有效值U2n2由 220 V 降至 110 V，由U1 n1知，副線圈接入匝數(shù)應(yīng)該減為原來的一半， 故副線圈的接入匝數(shù)之比為 21，故 C 正確；副線圈電壓減半，電阻不變，電流也隨之減半，所以電流之比為 21，故 A 錯誤；由 PUI 知，輸出功率之比為 41，故 B 錯誤；副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率，所以原線圈輸入功率之比為 4 1，故 D 正確。答案CD如圖12所示，矩形線框的面積為2，匝數(shù)為 100 匝，轉(zhuǎn)速為 25 r/s，勻1260 cm強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 22T，線框的電阻不

17、計(jì)。 L 1、L2 是兩個標(biāo)有“ 6 V 1A”的燈泡，開關(guān)S 斷開時，燈泡 L 1 正常發(fā)光，那么 ()圖 12A 從圖示位置開始計(jì)時，線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電壓的瞬時值為e 60 2cos50t(V)B變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為201C開關(guān) S 斷開時，電流表示數(shù)是0.1 AD開關(guān) S 閉合后，燈泡 L 1 將變暗解析由于從垂直中性面的位臵開始計(jì)時，所以線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電壓的瞬時值為 enBScost60 2cos 50 t(V) ，選項(xiàng) A 正確；原線圈兩端電壓的有效值為 60 V ，副線圈兩端電壓為 6 V ，根據(jù)變壓比，可知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 101，選項(xiàng) B 錯誤；開關(guān) S 斷開

18、時，由變流比知電流表示數(shù)是 0.1 A，選項(xiàng) C 正確；開關(guān) S 閉合后，燈泡 L 1 兩端電壓不變，亮度不變，選項(xiàng)D錯誤。答案AC13如圖 13 所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500 V ，輸出的電功率為 50 kW ，用電阻為 3 的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失的功率為輸電功率的 0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?220 V 供用戶使用 (兩個變壓器均為理想變壓器 )。對整個送電過程，下列說法正確的是 ()圖 13A輸電線上損失的功率為300 WB升壓變壓器的匝數(shù)比為1100C輸電線上的電流為 10 AD降壓變壓器的輸入電壓為4970V解析根據(jù)P損 0.6%PI 2，得輸電線上損失的功率為P損300 W ，輸電2R線上的電流為 I2 10 A ，選項(xiàng) A 、C 正確；升壓變壓器原線圈的輸入電流為I1 P 50 000A 100 A，則升壓變壓器的匝數(shù)之比為n1I 210 1 ，選U1500n2I 110010n2項(xiàng) B 錯誤；升壓變壓器的輸出電壓為U2 U15 000 V，輸電線上損失的電 n1壓為UI2R103 V30 V，則降壓變壓器的輸入電壓為