高中物理魯科版2第四章遠(yuǎn)距離輸電 第4章第2節(jié)

第4章第2節(jié)1．一個(gè)正常工作的理想變壓器的原、副線圈中物理量不一定相等的是()A．交流電的頻率 B．電流的有效值C．電功率 D．磁通量的變化率解析：因?yàn)槔硐胱儔浩鳑](méi)有能量損失，所以原、副線圈中的交變電流的電功率相等；因?yàn)闆](méi)有漏磁，所以原、副線圈中的磁通量的變化率相等；交變電流的頻率，由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的頻率決定，和變壓器沒(méi)有關(guān)系；若變壓器原、副線圈的匝數(shù)不同，原、副線圈中的交變電流的有效值就不同．答案：B2．下列關(guān)于理想變壓器的說(shuō)法中，正確的是()A．輸入功率等于輸出功率B．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電能C．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電能D．輸送的電能經(jīng)變壓器的鐵芯直接傳輸過(guò)去解析：理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，輸送的電能在電磁感應(yīng)過(guò)程中先轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，有無(wú)鐵芯不影響能量的轉(zhuǎn)化，故選項(xiàng)A、B對(duì)，C、D錯(cuò)．答案：AB3．如圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想電表，接線柱a、b接電壓u＝311sin314tV的正弦交流電源．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，示數(shù)發(fā)生變化的電表是()A．A1、A2 B．A2、V2C．A1、A2、V2 D．A1、A2、V1、V2解析：由變壓器特點(diǎn)，可知eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，只要n1、n2的比值不變，U1不變，那么U2也不變；由電流之比eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，原線圈中電流因副線圈中電流的改變而改變，因滑動(dòng)變阻器的電阻變化，A2的示數(shù)變化，所以A1的示數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，故應(yīng)選A．答案：A4．一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R.設(shè)原線圈的電流為I1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2，當(dāng)R增大時(shí)()A．I1減小，P1增大 B．I1減小，P1減小C．I2增大，P2減小 D．I2增大，P2增大解析：考查理想變壓器及其相關(guān)知識(shí)，當(dāng)副線圈接的可調(diào)電阻R增大時(shí)，變壓器輸出功率P2減小，導(dǎo)致變壓器輸入功率P1減小，原線圈中電流I1減小，所以正確選項(xiàng)是B．答案：B5．理想變壓器的原線圈連接電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過(guò)觸頭Q調(diào)節(jié)，在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，如圖所示．若()A．Q位置不變，將P向上滑動(dòng)，U′變大B．Q位置不變，將P向上滑動(dòng)，電流表的讀數(shù)變大C．P位置不變，將Q向上滑動(dòng)，電流表的讀數(shù)變大D．P位置不變，將Q向上滑動(dòng)，變壓器的輸入功率不變解析：當(dāng)理想變壓器的輸入電壓U，以及原、副線圈的匝數(shù)比不變時(shí)，副線圈兩端的電壓也不變，A項(xiàng)錯(cuò)．由P出＝eq\f(U′2,R)知R增大時(shí)，輸出功率減小，又由P入＝P出得原線圈中的電流表讀數(shù)要減小，B項(xiàng)錯(cuò)．Q往上滑動(dòng)時(shí)，U′增大，而負(fù)載電阻不變，則輸出功率要增大，即輸入功率也要增大，原線圈中的電流就要增大，C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：C6．某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55∶9，原線圈所接電源電壓按如圖所示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載，下列判斷正確的是()A．輸出電壓的最大值為36VB．原、副線圈中電流之比為55∶9C．變壓器輸入、輸出功率之比為55∶9D．交流電源電壓有效值為220V，頻率為50Hz解析：由題圖知原線圈電壓最大值為220eq\r(2)V，周期T＝2×10－2s，故有效值為220V，頻率為50Hz；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得輸出電壓最大值為36eq\r(2)V，原副線圈電流之比為9∶55，輸入輸出功率應(yīng)相等，所以正確答案僅有D．答案：D7．下圖的甲、乙是配電房中的互感器和電表的接線圖，以下說(shuō)法正確的是()A．線圈匝數(shù)n1<n2，n3<n4B．線圈匝數(shù)n1>n2，n3<n4C．甲圖中的電表是電壓表，輸出端不可以短路D．乙圖中的電表是電流表，輸出端不可以斷路解析：甲圖中原線圈并聯(lián)在電路中，應(yīng)為電壓互感器，為降壓變壓器，n1＞n2，甲圖中的電表為電壓表；乙圖中原線圈串聯(lián)在電路中，為電流互感器，是升壓變壓器，n3＜n4，乙圖中電表為電流表，故選項(xiàng)B、C、D正確．答案：BCD8．如圖甲所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝10∶1，接線柱a、b接上一個(gè)正弦交變電源，電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器，R1為一定值電阻．下列說(shuō)法中正確的是()A．電壓表V的示數(shù)為22VB．此交變電流的頻率為HzC．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，A的示數(shù)減小D．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，V的示數(shù)減小解析：交變電流的有效值為U＝eq\f(Um,\r(2))＝220V．由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝22V，電壓表測(cè)量的是電阻R2兩端的電壓，A錯(cuò)誤；交變電流的頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，B錯(cuò)誤；R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，R2減小，I2增大，R1兩端的電壓增大，故電壓表的示數(shù)減小，D正確；因?yàn)檩斎牍β实扔谳敵龉β始碪1I1＝U2I2，故I1增大，即A的示數(shù)增大，C錯(cuò)誤．答案：D9．如圖所示，理想變壓器原線圈輸入交變電流i＝Imsinωt，副線圈接有一電流表和負(fù)載，電流表的示數(shù)為0.1A．在t＝eq\f(1,4)T(T為交流的周期)時(shí)，原線圈中的電流瞬時(shí)值為0.03A，由此可知該變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為A．10∶3 B．3∶10eq\r(2)C．10eq\r(2)∶3 D．3∶10解析：電流表示數(shù)為0.1A，即副線圈中電流有效值I2＝0.1A．將t＝eq\f(1,4)T，i＝0.03A代入i＝Imsinωt可得Im＝0.03A．所以原線圈中電流有效值I1＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\f(3,100\r(2))A所以eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(10\r(2),3)，故C正確．答案：C10．理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1.原線圈接入一電壓為u＝U0sinωt的交流電源，副線圈接一個(gè)R＝Ω的負(fù)載電阻．若U0＝220eq\r(2)V，ω＝100πrad/s，則下述結(jié)論正確的是()A．副線圈中電壓表的讀數(shù)為55VB．副線圈中輸出交流電的周期為eq\f(1,100π)sC．原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5D．原線圈中的輸入功率為110eq\r(2)W解析：原線圈電壓有效值為U＝220V，電壓表讀數(shù)為U2＝eq\f(220,4)V＝55V，周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(1,50)s，副線圈中電流I2＝eq\f(U2,R)＝2A，原線圈中電流I1＝eq\f(I2,4)＝0.5A，P＝I1U＝110W.答案：AC11．如圖，理想變壓器原線圈與一10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為W，正常發(fā)光時(shí)電阻為30Ω，已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過(guò)原線圈的電流為0.09A，可計(jì)算出原、副線圈的匝數(shù)比為_(kāi)_______，流過(guò)燈泡b解析：U1＝10V，根據(jù)小燈泡正常發(fā)光，則U2＝eq\r(PR)＝3V，Ia＝eq\f(U2,R)＝0.1A，根據(jù)eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(10,3)，eq\f(I2,I1)＝eq\f(n1,n2)，所以I2＝eq\f(n1,n2)I1＝0.3A，Ib＝I2－Ia＝0.2A．答案：10∶312．如圖所示，交流發(fā)電機(jī)動(dòng)勢(shì)的有效值E＝20V，內(nèi)阻不計(jì)，它通過(guò)一個(gè)R＝6Ω的指示燈連接變壓器．變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6V,W”，燈泡都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計(jì)．求：(1)降壓變壓器初級(jí)、次級(jí)線圈匝數(shù)比；(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率．解析：(1)彩色小燈額定電流IL＝eq\f(P,U)＝eq\f,6)A＝eq\f(1,24)A．次級(jí)線圈總電流I2＝24IL＝1變壓器輸入功率等