1、重难强化训练(四)(时间:40分钟分值:100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题,每小题6分)1在变电所,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,使用的仪器是电流互感器如图所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是()A BC DA电流互感器是测电流的,应串联在火线上,故B、D错误;由变压器电流关系n1I1n2I2,要使I2n1,故A选项正确2一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1,输入功率为P1,副线圈的电流为I2,输出功率为P2,当R增大时()AI1减小,P1增大BI1减小,P1减小CI2增大,P2减小 DI2增大,P2增大B当
2、R增大时,副线圈中的电流I2减小;功率P2减小,又因为P1P2,PIU,则P1减小,I1减小,所以选项B正确3如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n2101,输出端电阻R50 ,把原线圈接入“220 V,50 Hz”的正弦交流电时(电表为理想电表)()A当X为电流表时,若电阻R增大,则原线圈中的电流将增大B当X为电流表时,电压表 V的示数为22 VC当X为电流表时,电流表的示数为0.44 AD当X为二极管时,电压表 V的示数为11 VB若使电阻R增大,副线圈中的电流变小,原线圈中的电流也变小,A项错误;根据公式,解得U222 V,电压表测量的电压为有效值,所以电压表 V的示数为22 V
3、,B项正确;当X为电流表时,电流表的示数为I2 A0.44 A,C项错误;当X为二极管时,在一个周期内只有半个周期的时间有电流通过,此时由T,解得U11 V,D项错误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 T/s,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)()A1100 B1001C1100 D1001A原线圈两端电压最大值U1mmS0.1 V
4、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U2m10 V,所以,故A正确5如图所示,变压器的输入电压U一定,两个副线圈的匝数是n2和n3.当把电热器接a、b,让c、d空载时,电流表读数是I2;当把同一电热器接c、d,让a、b空载时,电流表读数是I3,则I2I3等于()An2n3 Bn3n2Cnn DnnC由变压比知,由P入P出知,当电热器接a、b,让c、d空载时,有UI2;当把同一电热器接c、d,让a、b空载时,有UI3,所以I2I3UUnn,故C正确6如图所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器现将变阻器的滑片从一个
5、位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是()A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd的方向滑动D由于变压器原线圈的电压不变,因此电压表V1、V2的读数均不变,选项A、B错误;由题意可知,该变压器起降压作用,选项C错误;由于副线圈的电压不变,电流表A2的示数增大,根据欧姆定律可知负载的电阻变小,所以滑动变阻器连入电路的阻值变小,选项D正确二、非选择题(14分)7交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动,一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S0.0
6、5 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B T用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V11 kW”的电动机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器,电路如图所示,则:(1)发电机的输出电压为多少?(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?解析(1)根据EmNBS1 100 V得输出电压的有效值为U11 100 V.(2)根据得51.(3)根据P入P出2.2104 W再根据P入IAU1,得IA A20 A.答案(1)1 100 V(2)51(3)20 A能力提升练一、选择题(本题共4小题,每小
7、题6分)1(多选)现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电,以下电路中可以使电灯正常发光的有()ABC DABC由题图可知,A、B选项中均有电阻分压,可以使电灯正常发光;C选项为降压变压器,通过变压器降压也可以使电灯正常发光;D选项为升压变压器,电灯两端的电压要大于380 V,不可行2(多选)如图所示,理想变压器原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,原线圈两端a、b接正弦交流电源,R为负载电阻,电流表A1的示数是0.2 A,电流表A2的示数为1.0 A下列说法正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为15B原线圈和副线圈的匝数比为51C若将另一个电阻与原负载R串联,则电
8、流表A2的示数增大D若将另一个电阻与原负载R并联,则电流表A2的示数增大BD由I1I2n2n1,可得n1n251,A错误,B正确;若将另一个电阻与原负载R串联,则副线圈所在回路总电阻变大,由I2知,电流表A2的示数减小,C错误;若将另一个电阻与原负载R并联,则副线圈所在回路总电阻变小,I2增大,即电流表A2的示数增大,D正确3(多选)如图所示,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻,开关S是闭合的V1和V2为理想交流电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3为理想交流电流表,读数分别为I1、I2和I3.现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是()
9、AU2变小、I3变小BU2不变、I3变大CI1变小、I2变小 DI1变大、I2变大BC由U2U1得,U1不变,U2就不变; S断开,R总增大,U2不变,则I2变小,由I1I2得I1也变小;I2变小,加在R1两端的电压变小,由UR3U2UR1,得UR3增大,所以I3变大4(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为101,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是()A副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为31 VCP向右移动时,原、副线圈的电流比减小DP向右移动时,变压器的输出功率增加AD由题图象可知原线圈输入电压的最大值
10、Um311 V,T2102 s,则原线圈输入电压的有效值U1220 V,f50 Hz,选项 A正确;由可得:U2U122 V,B错误;P向右移动时,原、副线圈的匝数比不变,所以原、副线圈的电流比不变,C错误;P向右移动时,副线圈的电阻减小,副线圈输出电压不变,所以变压器的输出功率增加,D正确二、非选择题(本题共2小题,共26分)5(12分)如图所示,理想变压器原线圈接到220 V的交流电源上,副线圈的匝数为30,与一标有“12 V12 W”字样的灯泡L连接,灯泡正常发光副线圈的输出电压为110 V,电流为0.4 A求:(1)副线圈的匝数;(2)原线圈的匝数以及通过原线圈的电流解析(1)根据已知
11、U212 V,n230;U3110 V,由于,得n3n2275.(2)由U1220 V,根据,得n1n2550,由P1P2P3P2I3U356 W,得I10.25 A.答案(1)275(2)5500.25 A6(14分)如图甲所示为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻,或只在de间接一只Rde225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式;(2)求只在ce间接400 的电阻时,原线圈中的电流I1;(3)求ce和de间线圈的匝数比.解析(1)由题图乙知,T0.01 s,解得200 rad/s电压瞬时值uab400sin 200t(V)(2)电压有效值U1200 V理想变压器P1P2原线圈中的电流I1,解得I10.28 A(或 A)(3)设ab间匝数为n1,同理由题意知解得代入数据得.答案(1)uab400sin 200t(V)(2)0.28 A(或 A)(3)