1、第2讲变压器远距离输电A组基础题组1.(2015江苏单科,1,3分)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为() A.200 B.400 C.1 600D.3 2002.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比为31,副线圈上接三个相同的灯泡,均能正常发光,原线圈中再串一个相同的灯泡L,则()A.灯L也能正常发光B.灯L比另外三个灯都暗C.灯L将会被烧坏D.不能确定3.如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原、副线圈的匝数比为n1n2=101,电阻R=10 。图乙是R两
2、端电压u随时间变化的图像,Um=10 V。则下列说法中正确的是()A.交变电流的频率是50 HzB.电流表A的读数为 AC.电压表V的读数为10 VD.变压器的输入功率为10 W4.(2013广东理综,16,4分)如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=21,和均为理想电表,灯泡电阻RL=6 ,AB端电压u1=12 sin 100t(V)。下列说法正确的是()A.电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD.变压器输入功率为6 W5.(2016山东淄博二模)(多选)如图甲所示为理想调压变压器,原线圈A、B端的输入电压如图乙所示,则当此变压器工作时,以下说法正确的是()A
3、.若滑动触头P处于某一确定位置,当变阻器R的滑动触头下滑时,电流表示数将变大B.若滑动触头P处于某一确定位置,当变阻器R的滑动触头上滑时,电压表示数增大C.若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移,则电流表示数一定变大D.若变阻器最大阻值为100 ,且变阻器R的滑动触头置于最上端,则在滑动触头P滑动的过程中,电流表的电流变化范围为02.2 A6.(2015湖南十三校第一次联考)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,原线圈加正弦交变电压U1,以下说法正确的是()A.S断开时,MN两端的电压最大,ON两端的电压为零B.S断开时,MN两端的电压为零,ON两端的电压为U1C.S闭合且滑
4、动触头向下滑动时,变压器的输出功率不变D.S闭合且滑动触头向上滑动时,通过原线圈的电流变小,原线圈的输入功率变小7.(2015江苏南京二模)(多选)如图所示,理想变压器原线圈匝数n1=1 210,副线圈匝数n2=121,原线圈两端电压u=311 sin 100t V,负载电阻R=44 ,不计电表对电路的影响,各电表的读数应为()A.读数为0.05 AB.读数为311 VC.读数为0.5 AD.读数为31.1 V8.(2016内蒙古赤峰宁城统考)(多选)如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为101,电流表、电压表均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)。原线圈接入如图乙所示
5、的正弦交流电压u,下列说法正确的是()A.电压u的频率为100 HzB.电压表的示数为22 VC.照射R的光变强时,灯泡变暗D.照射R的光变强时,电流表的示数变大9.(2015江苏无锡模拟)(多选)某电厂发电机的输出电压稳定,它输出的电先通过电厂附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器,经降低电压后输送到用户,设升、降压变压器都是理想变压器,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但电厂输送的总功率增加,这时()A.升压变压器的副线圈的电压变大B.降压变压器的副线圈的电压变小C.高压输电线路的电压损失变大D.用户的负载增多,高压输电线中的电流减小B组提升题组10.(
6、多选)为保证用户电压稳定在220 V,变电所需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变,当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是() A.u2=190 sin (50t) VB.u2=190 sin (100t) VC.为使用户电压稳定在220 V,应将P适当下移D.为使用户电压稳定在220 V,应将P适当上移11.(2015福建上杭一中检测)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
7、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12.(2014浙江理综,15,6分)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()A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为rD.输电线路上损失的电功率为I1U13.(2016山东潍坊一模)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝
8、数比n1n2=115,原线圈接u1=110 sin 100t V的交流电,电阻R1=R2=25 ,D为理想二极管,则()A.通过电阻R1的电流为2 AB.二极管的反向耐压值应大于50 VC.原线圈的输入功率为200 WD.通过原线圈的电流为 A14.(2015浙江温州十校联考)(多选)如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1,原线圈接电压为u=U0 sin t的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.电动机两端电压为IRB.原线圈中的电流
9、为nIC.电动机消耗的电功率为D.重物匀速上升的速度为15.(2015山东泰安质检)(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 VC.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小D.P向右移动时,变压器的输出功率增加16.(2015课标,16,6分)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、
10、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()A.U=66 V,k=B.U=22 V,k=C.U=66 V,k=D.U=22 V,k=17.(2016湖北重点中学联考)(多选)如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型,将变压器和二极管都视为理想元件,已知变压器的原、副线圈匝数比为201,A、B端输入电压为U1=220 sin 100t(V),对于输出端CD(OD为副线圈的中心抽头)()A.输出电压的有效值为11 VB.输出电压的有效值为5.5 VC.CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为12D.CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为11答案全解全析A组基础题组1.B由理想变压器的变压比等
11、于匝数比,即=,解得n2=n1=400,选项B正确。2.A原、副线圈中的电流之比为=,而副线圈中通过每个灯的电流均为其额定电流I额=,又I1=I2,所以通过原线圈中灯L的电流恰为其额定电流,灯L正常发光,所以A正确。3.D由题意可知交流电的频率f= Hz=50 Hz,所以A错;依据=,I2=可知,电流表A的读数I1= A,所以B错;电压表V的读数为10 V,所以C错;变压器的输出功率决定输入功率,因P出=10 W,所以P入=10 W,D正确。4.D由u1=12 sin 100t(V)可知,Um=12 V,=100 Hz,则频率f=50 Hz,A项错误。U1=12 V,U2=U1=6 V,B项错
12、误。I2=1 A,C项错误。P1=P2=U2I2=6 W,D项正确。5.AD若滑动触头P处于某一确定位置时,无论变阻器R的滑动触头如何滑动,原、副线圈的匝数比是不变的,则副线圈两端电压是一定的,故电压表的示数是一定的;当变阻器R的滑动触头下滑时,R连入电路的阻值减小,则电流表示数将变大,选项A正确,B错误。若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移,则副线圈两端电压变大,R连入电路的阻值也变大,电流表示数不一定变大,选项C错误;若变阻器R的滑动触头置于最上端时,R=100 ,此时若P在最上端,则此时输出电压有效值U=220 V,电流表读数Im=2.2 A;则在滑动触头P滑动的过程中,电流表的电流
13、变化范围为02.2 A,选项D正确。6.DS断开时,MN两端的电压为零,ON两端的电压等于副线圈两端的电压U2,根据=,可求得U2=U1,所以A、B错误;S闭合且滑动触头向下滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值减小,输出功率P=增大,所以C错误;S闭合且滑动触头向上滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值增大,副线圈中电流减小,则原线圈中电流也减小,由P=知输出功率减小,输入功率跟着减小,所以D正确。7.AC各表的读数均为有效值,故的读数U1=220 V;由U2=U1知,的读数为22 V;由I2=知,的读数为0.5 A;由I1=I2知,的读数为0.05 A,故选项A、C正确,B、D错误。8.BD由图乙可知
14、周期T=0.02 s,所以频率f= Hz=50 Hz,故A错误;原线圈接入电压的最大值是220 V,所以原线圈接入电压的有效值是U原=220 V,又理想变压器原、副线圈匝数比为101,所以副线圈两端电压是22 V,则电压表V的示数为22 V,故B正确;照射R的光变强时,R的阻值随光强增大而减小,根据I=,可知电路中的电流增大,所以灯泡变亮,故C错误;照射R的光变强时,R的阻值随光强增大而减小,根据P=,得副线圈输出功率增大,则原线圈输入功率也增大,所以电流表A的示数变大,故D正确。9.BC发电机的输出电压不变,升压变压器的输入与输出电压不变,用户的负载增多,降压变压器副线圈中的电流变大,原线圈
15、中的电流变大,高压输电线中的电流变大,输电线上损失的电压变大,降压变压器输入的电压变小,降压变压器副线圈的电压变小,故A、D错误,B、C正确。B组提升题组10.BD由乙图知交变电流的周期T=210-2 s,所以=100 rad/s,故u2=Um sin t=190 sin (100t) V,A错误B正确。由=,得U2=U1,欲使U2升高,n1应减小,故P应上移,C错误D正确。11.B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;因电流与匝数成反比,故IAIC,A错误;若仅使电阻R增大,由P=知副线圈输出功率减小,则原
16、线圈输入功率也减小,C错误;若在使R增大的同时,将触头P向A端滑动,则输出电压增大,由I=知无法确定电流的变化情况,D错误。12.A由理想变压器输入、输出功率相等可知P1=P2,即U1I1=U2I2,U2=,A正确。输电线上的电压降为U=U-U1,B错。理想变压器的输入功率P=U1I1=UI1-r,C错。输电线路上损失的电功率为P=r=I1U-I1U1,D错。13.B变压器副线圈两端电压有效值为U2= V=25 V,则通过电阻R1的电流为IR1= A= A,选项A错误;二极管的反向耐压值应大于U2m=U2=50 V,选项B正确;由有效值定义可求出R2两端电压有效值为UR2=25 V,则通过副线
17、圈的电流为I2=IR1+IR2=(+) A=(+1) A,通过原线圈的电流为I1=I2=(+1) A,选项D错误;原线圈的输入功率为P=U1I1=(+1) W=(50+25) W,选项C错误。14.CD变压器原线圈输入电压为,副线圈输出电压为,A错误;根据变压器原、副线圈电流关系得,原线圈中电流为,B错误;电动机消耗的电功率为,C正确;电动机输出功率为mgv,线圈发热功率为I2R,电动机消耗的电功率等于输出功率与线圈发热功率之和,可得重物上升速度为,D正确。15.AD由图甲知,原线圈两端输入电压的最大值为U1m=311 V,有效值为U1=220 V,周期为T=210-2 s,频率f=50 Hz
18、,变压器不改变电压的频率,A项正确;由=知,U2=U1=22 V,B项错误;变压器原、副线圈的电流比与匝数比成反比,由于匝数未变,所以原、副线圈的电流比不变,C项错误;P向右移动时,滑动变阻器的有效阻值减小,副线圈中电流增大,由P2=U2I2知变压器的输出功率增加,D项正确。16.A设原线圈中电流为I,由=知副线圈中的电流I2=3I,由题意知副线圈中电阻两端的电压U=3IR,则原线圈回路中R两端的电压U=IR=,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路中电压关系可知U1+U=220 V,即+3U=220 V,U=66 V,原线圈回路中电阻消耗的功率P1=I2R,副线圈回路中电阻消耗的功率P2=(3I)2R,=k=,选项A正确。17.BD由于OD为副线圈的中心抽头,则AB与CD所连线圈匝数之比为401,CD两端电压的最大值为 V,而本题中的两个二极管相当于把CD之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分,这样交变电流就全部变为正值,且周期为原来的一半,因而有效值为5.5 V,A错误,B正确。变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率,因而C错误,D正确。
