第十一章 第2课时 变压器电能的输送(课时活页卷)一、单项选择题1如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形原、副线圈匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，下列说法中不正确的是()A变压器的输出功率为200 WB变压器的输出功率为200 WC变压器输出端的交变电流的频率为50 HzD穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为 Wb/s【答案】A【解析】由图像知，电压的最大值Um200 V，有效值U200 V，周期T0.02 s，频率f50 Hz，输出功率PUI200 W，故A说法不正确，B、C说法正确；由变压器变压比公式，得U220 V，U2的最大值U2m20 V，而U2mn2，所以的最大值应为 Wb/s，故D说法正确（2013.广东高州中学月考）2.如图所示，一理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是()A若通过电路中A、C两处的电流分别为IA、IC，则IAICB若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大C若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大D若在使电阻R增大的同时，将触头P向A端滑动，则通过A处的电流增大【答案】B【解析】自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈两端电压，实现电压的变换原、副线圈两端电压与其匝数成正比理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，若仅将触头P向A端滑动，电阻R两端的电压增大，则电阻R消耗的电功率增大，选项B正确3.如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升下列判断正确的是()A电动机两端电压为IRB电动机消耗的功率为I2RC原线圈中的电流为nID变压器的输入功率为【答案】D【解析】因电动机是非纯电阻电路，UIR，PI2R，故A、B错电动机两端电压为，故电动机消耗的功率为，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流I0，故D对、C错4如图所示，左侧的圆形导电环半径为r1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C100 pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度B的变化率为100sin t，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41109 C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取210)()A1100B1001C1100 D1001【答案】A【解析】原线圈两端电压最大值U1mmS0.1 V.副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值由C得：U2m14.1 V，所以.故A项对二、双项选择题5照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些这是因为用电高峰时()A总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低【答案】CD【解析】在晚上七、八点钟时，电路上并联的灯较多，根据并联电路特点可知，此时总电阻比深夜时小，再由欧姆定律可知，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压U损IR增大，每盏灯两端的电压也就较低（2013.广东湛江一中月考）6如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20sin 100t V氖泡在两端电压达到100 V时开始发光下列说法中正确的有()A开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB开关接通后，电压表的示数为100 VC开关断开后，电压表的示数变大D开关断开后，变压器的输出功率不变【答案】AB【解析】由u20sin 100t V可知，Um20 V，f50 Hz，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为100 Hz，A正确电压表示数为U5100 V，B正确开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C、D错误7如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为uU0sin t的交流电源，副线圈接一个R27.5 负载电阻若U0220 V，100 rad/s，则下述结论正确的是()A副线圈中电压表的读数为55 VB副线圈中输出交变电流的周期为 sC原线圈中电流表的读数为0.5 AD原线圈中的输入功率为110 W【答案】AC【解析】副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U255 V，A项对副线圈中交变电流的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T s，B错原线圈中的电流I10.5 A，C项对原线圈中的输入功率P110 W，D项错（2013.广东茂名一中月考）8如图所示，理想变压器初级线圈接一交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变则下列说法中正确的是()A只将S1从2拨向1时，电流表示数变小B只将S2从4拨向3时，电流表示数变小C只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大D只将滑动变阻器R3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小【答案】BD【解析】由可得A项中n1变小，U1、n2不变，则U2变大，I2变大，又可得I1变大，A项错；B项中n2变小，n1、U1不变，则U2变小，I2变小，又，所以I1变小，B项正确；C项中，R增大，U2不变，所以UR2UR3不变，又R3不变，所以UR2不变，C项错；D项中，R3变大，R总变大，U2不变，则I2变小，P出U2I2变小，P入P出变小，D项正确9如图所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表构成闭合回路若在t1至t2这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上向下(即为由c经电流表至d)，则可以判断出线圈M两端的电势差uab随时间t的变化情况可能是图中的()【答案】CD【解析】根据楞次定律可知副线圈中的电流方向，可知穿过副线圈的磁场应是向上增加，或向下减少的，可以判断原线圈中的磁场方向应是向下增加，或向上减少的，综合四个选项可知在t1至t2这段时间内输入电压的变化情况为C、D.三、非选择题10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【答案】(1)16.62 kW(2)226.18 V【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.11一台理想变压器，其原线圈2 200匝，副线圈440匝，并接一个100 的负载电阻，如图所示(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？(2)当原线圈接在220 V交变电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？此时输入功率为多大？变压器效率为多大？【答案】(1)00(2)44 V0.44 A19.36 W100%【解析】(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零(2)由得U2U1220 V44 V.I2 A0.44 AP入P出I2U20.4444 W19.36 W，效率100%.（经典题）12发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 ，若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比(2)用户得到的电功率是多少？【答案】(1)12024011(2)96 kW【解析】大功率、远距离输电，为了减少输电线路损失，要采用高压输电，到用户后，再降压其输电线路示意图如图所示(1)输电线因发热损耗的功率为PP4%1004% kW4 kW由PI2R，得输电电流即升压变压器副线圈中的电流为I2A20 A升压变压器原线圈中的输入电流为I1 A400 A所以升压变压器原、副线圈的匝数比为升压变压器副线圈两端的电压为U2U125020 V5 000 V输电线路中损失的电压为UI2R2010 V200 V降压变压器原线圈两端的电压为U3U2U5 000 V200 V4 800 V所以降压变压器原、副线圈的匝数比为.(2)用户得到的电功率，即降压变压器的输出功率为PP(14%)10096% kW96 kW.7