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高三分类练- 变压器、远距离输电(培优)
电压为 U2,L1、L2、L3 为三只完全相同的电灯,开始时,电键 K 开启,然后当电键 K 闭合
时( )
A.电压 U1 不变,U2 变大 B.电灯 L1 变亮,L2 变暗 C.电灯 L1 变暗,L2 变亮 D.原线圈中的电流变大
13、如图所示,两个相同的理想变压器原线圈串联后接在交流电源上,在两个副线圈中分别
交流电源连接后,变压器的输入功率是( )
A. 10W
B. 20W
C. 250W
D. 500W
16、如图所示为某变压器对称铁芯的示意图。已知此时原线圈 ab 两端输入交流电压
u 220 2 sin t (V),原线圈匝数 n1 22 匝,副线圈匝数 n2 6 匝。则副线圈 cd 端
输出的电压的有效值为( )
U
2 2
R
2P出 ,故输入功率 P1 也加倍,而输入电压 U1 不变,根据
P1=U1I1 得电流表读数加倍,D 正确. 3、【答案】A
【解析】理想变压器输入端与输出端功率相等,U1I1=U2I2,用户端的电压 U 2
I1 I2
U1
,
选项 A 正确;输电线上的电压降ΔU=U-U1=I1r,选项 B 错误;理想变压器输电线上损失
A. 用户端的电压为 I1U1 I2
B. 输电线上的电压降为 U
C. 理想变压器的输入功率为 I12r
D. 输电线路上损失的电功率为 I1U
4、如图,理想变压器原副线圈匝数之比为 4∶1.原线圈接入一电压为 u=U0sinωt 的交流 电
源,副线圈接一个 R=27.5 Ω的负载电阻.若 U0=220 2 V,ω=100π Hz,则下述结论正
2、L1、L2、L3 是三只完全相同的灯泡,按图方式接在理想变压器上,已知 n1: n2: n3
=3:1:1,当 a、b 接入电源时,L2 和 L3 的实际功率均为 P,则电源实际消耗的总功率
为
。
3、如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为 n1 : n2 4 :1 ,原线圈回路中的电阻 A 与原线
圈回路中的负载电阻 B 的阻值相等。a、b 端加一定交变电压后,两电阻的电功率之比
及 U3 n3 U 4 n4
可 知 , L1 两 端 的 电 压
U L1
U4
U1
n4 n3
IA1
2R
,又
L2 两端的电压
UL2=U1-IA2·2R,因
n4 n3
IA1<IA2 ,故
UL1
>UL2,由 P
U2 R
可知,L1 的功率大于
L2 的功率,所以
L1 的亮度大于
L2,故
B
项错误;
由于 A1 表的示数小于 A2 表的示数,由 P=I2R 可知,R1 消耗的功率小于 R3 消耗的功率,故 C 项错误;由于 A1 表的示数小于 A2 表的示数,由 U=IR 可知,R2 两端的电压小于 R4 两端 的电压,故 D 项正确.
,则U ab
: U cd
2n1 : n2 ,故 A 错误.增大负载电阻的阻值 R, Uab
不变,Ucd
也不变,根据
P出
=
U
2 cd
R
可知输出功率减小,根据理想变压器的输入功率等于输出
功率可知,输入功率必减小,故电流表读数变小,B 正确,C 错误.二极管短路时,U′cd=
U2,输出功率
P出
=
U c2d R
【答案与解析】 一、选择题
1、【答案】D 【解析】 由于 n1<n2,所以左边的理想变压器为升压变压器,低压交流电源经过理想 升压变压器后,由于功率不变,所以电流变小,则 A1 表的示数小于 A2 表的示数,故 A 项
错 误 ; 由 U1 n1 U 2 n2
, U3 = U2 - IA1 · 2R
A. 15V
B. 30V
C. 60V
D. 120V
二、填空题
1、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 和理想交流电表,变阻器的滑动触头为 Q,则
(1)保持 P 的位置不动,将 Q 向下移动时,电流表读数_____、R 消耗的功率_____; (2)保持 Q 的位置不动,将 P 沿逆时针方向移动时,电流表读数______、R 消耗的功率_____。 (填变大、变小、不变)
泡 L,滑动变阻器的电阻值范围时 0-100Ω不考虑温度对灯泡电阻的影响,原、副线圈的匝
数比为 2:1,交流电源的电压为 U0=440V,适当调节滑动变阻器的触片位置,当灯泡在额定 电压下正常工作时,测得电流表 A 的示数为 1.2A,则( )
A. 灯泡的额定功率为 40W B. 灯泡的额定电流为 2.4A C. 滑动变阻器上部分接入的电阻值为 50Ω
确的是( )
A.副线圈中电压表的读数为 55 V
B.副线圈中输出交流电的周期为 1 s 100π
C.原线圈中电流表的读数为 0.5 A
D.原线圈中的输入功率为110 2 W
5、生活中处处用电,而我们需要的电都是通过变压器进行转换的,为了测一个已知额定电
压为 100V 的灯泡的额定功率,如图,理想变压器的原、副线圈分别接有理想电流表 A 和灯
7、在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。如 下所示的四个图中,能正确反应其工作原理的是( )
8、有 U1 和 U2 两种电压通过相同长度和材料的导线输电,若输送的电功率相等,在输电导
线上损失的电功率也相同,则在两种情况下输电导线截面积之比 S1∶S2 为( )
A. U2 U1
PA : PB ___________,两电阻两端电压之比U A :U B __________。
三、计算题
1、一台理想变压器原线圈匝数 n1 1100 匝,两个副线圈的匝数分别是 n2 60 匝,n3 600 匝。若通过两个副线圈中的电流强度分别是 I2 1A ,I3 4A ,求原线圈中的电流强度(结
5:6,故下部分电阻上电功率
P下
=
6 11
P总
,
P总
=
1.2×440=528W,则
P下
=
288W,下部分电阻
B. U1 U2
C. (U2 9、如图所示,理想变压器输入电压 U1 一定,两个副线圈的匝数分别为 n2 和 n3,当把同一 个电阻先后接在 a、b 间和 c、d 间时,通过电阻的电流和电阻两端的电压分别为 I2、U2 和
I3、U3,变压器输入的电流分别为 I1, I1 ,则( )
输入功率为 P=220×0.5W=110W,D 错;周期 T
2
2 100
0.02s
,B
错。故选 AC。
5、【答案】AC
【解析】依题意,副线圈电流为 2.4A,电压为 220V,由于滑动变阻器上部分的并联电路电
压为 100V,则下部分电阻电压为 120V,由串联知识,上、下部分功率分配比为 100:120=
A.Uab∶Ucd=n1∶n2 B.增大负载电阻的阻值 R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小,c、d 间的电压 Ucd 越大 D.将二极管短路,电流表的读数加倍 3、(2014 浙江卷)如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是 U, 用等效总电阻是 r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是 I1,其末端间的电压为 U1.在输 电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为 I2.则( )
的功率为 I12r ,选项 C、D 错误.
【考点】本题考查电能的输送、理想变压器等知识. 4、【答案】AC
【解析】原线圈电压有效值 U1=220V,由电压比等于匝数比可得副线圈电压 U2=55V,A 对;
电阻 R 上的电流为 2A,由原副线圈电流比等于匝数的反比,可得电流表示数为 0.5A,C 对;
果保留两位有效数字)。
2、如图所示,通过降压变压器将 220 V 交流电降为 36V 供两灯使用,降为 24V 供仪器中的 加热电炉使用.如果变压器为理想变压器.求: (1)若 n3=96 匝,n2 的匝数;
(2)先合上 K1、K3,再合上 K2 时,各电表读数的变化; (3)若断开 K3 时 A1 读数减少 220 mA,此时加热电炉的功率; (4)当 K1、K2、K3 全部断开时,A2、V 的读数。
3、某小型发电站的发电机输出交流电压为 500V,输出电功率为 50kW,如果用电阻为 3Ω 的输电线向远处用户送电,这时用户获得的电压和电功率是多少?假如要求输电线上损失电 功率不超过输出电功率的 0.6%,则发电站要安装一个升压变压器,到达用户后再用降压 变压器降为 220V 供用户使用,若变压器为理想变压器,则降压变压器原线圈和副线圈的匝 数比是多少?
A.A1、A2 两表的示数相同 B.L1、L2 两灯泡的亮度相同 C.R1 消耗的功率大于 R3 消耗的功率 D.R2 两端的电压小于 R4 两端的电压 2、(2014 新课标Ⅱ卷) 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2.原线圈 通过一理想电流表 A 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈 的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为 Uab 和 Ucd,则( )
A. U 2 n2 U 3 n3
B. I 2 n2 I3 n3
C.
I1 I1
n22 n32
D.U1(I1 I1) U2I2 U3I3
10、如图所示,接于理想变压器的四个灯泡规格相同,且全部正常发光,则这三个线圈的匝 数比应为( )
A.1∶2∶3;
B.2∶3∶1
C.3∶2∶1;
D.2∶1∶3
A.原副线圈电流之比为 1:5 B.电压表的读数为 44V C.若滑动变阻器接入电路的阻值为 20Ω,则 1min 内产生的热量为 2904J D.若将滑动变阻器滑片向上滑动,两电表读数均减小