1、第2節(jié) 變壓器 遠(yuǎn)距離輸電課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1如圖所示，半徑為L1 m的金屬圓環(huán)，其半徑Oa是銅棒，兩者電阻均不計(jì)且接觸良好今讓Oa以圓心O為軸，以角速度10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)處于垂直于環(huán)面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2 T的勻強(qiáng)磁場中從圓心O引出導(dǎo)線，從圓環(huán)上接出導(dǎo)線，并接到匝數(shù)比為n1n214的理想變壓器原線圈兩端則接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為()A40 VB20 VC80 V D0解析：選D.由于Oa以圓心O為軸，以角速度10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢，變壓器鐵芯中磁通量不變，接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為0，選項(xiàng)D正確2有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖所示

2、，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡當(dāng)S斷開時(shí)，燈L1正常發(fā)光S閉合后，下列說法正確的是()A燈L1、L2都能正常發(fā)光B原線圈的輸入功率減小C原、副線圈的電流比增大D電阻R消耗的功率增大解析：選D.斷開S時(shí)，L1正常發(fā)光，當(dāng)閉合S后，總電阻減小，回路中總電流增大，R兩端電壓變大，燈泡兩端電壓減小，兩燈不能正常發(fā)光，A項(xiàng)錯(cuò)誤由P入P出，且R總減小，U2不變，則P入變大，B項(xiàng)錯(cuò)誤由可知，因線圈匝數(shù)比不變，則原、副線圈的電流比不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤電阻R的功率PI2R，因I變大，R不變，則P變大，D項(xiàng)正確3如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則

3、()A小燈泡變亮B小燈泡變暗C原、副線圈兩端電壓的比值不變D通過原、副線圈電流的比值不變解析：選B.變壓器接在家庭電路上，可知U1220 V，因是降壓變壓器，則n1n2，當(dāng)減少相同匝數(shù)時(shí)有.對理想變壓器有，所以U2減小，小燈泡變暗，A錯(cuò)誤，B正確對于理想變壓器，電壓之比為匝數(shù)之比，所以原、副線圈兩端電壓之比變大，C錯(cuò)誤理想變壓器原、副線圈電流之比與匝數(shù)之比成反比，所以原、副線圈電流的比值變小，D錯(cuò)誤4一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑

4、動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中()AU2U1，U2降低 BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2U1，U2升高解析：選C.由圖可知，cd間的線圈為整個(gè)線圈的一部分，故其匝數(shù)比作為原線圈的整個(gè)線圈的匝數(shù)少，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知，U2U1，當(dāng)觸頭由M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中，cd間的線圈的匝數(shù)減少，所以輸出電壓降低，選項(xiàng)C正確5如圖所示，變壓器輸入有效值恒定的電壓，副線圈匝數(shù)可調(diào)，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶(電燈等用電器)，R表示輸電線的電阻，則()A用電器增加時(shí)，變壓器輸出電壓增大B要提高用戶的電壓，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑C用電器增加時(shí)，輸電線的熱損耗減小D用電器增加時(shí)

5、，變壓器的輸入功率減小解析：選B.由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，而且輸入電壓不變，因此增加負(fù)載不會(huì)影響輸出電壓，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓U2U1，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑時(shí)，n2增大，所以輸出電壓增大，用戶的電壓增大，選項(xiàng)B正確；由于用電器是并聯(lián)的，因此用電器增加時(shí)總電阻變小，輸出電壓不變，總電流增大，故輸電線的熱損耗增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用電器增加時(shí)總電阻變小，總電流增大，輸出功率增大，所以輸入功率增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤6如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表下列說法正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑

6、動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大解析：選B.由題知，U1不變，不變，故U2不變當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí)，R滑變大，R總變大，R兩端電壓即電壓表示數(shù)變大，UR1減小，IR1減小，則PR1減小，A錯(cuò)誤，B正確因?yàn)镮R1減小，不變由I1IR1知I1減小，C錯(cuò)誤若閉合開關(guān)S，則總電阻減小，由IR1知IR1增大，UR1增大，UR2減小，電流表A2的示數(shù)減小，D錯(cuò)誤7圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源，若輸送電功

7、率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()A. B.C422r D422r解析：選C.升壓變壓器T的原線圈兩端電壓的有效值為U1；由變壓關(guān)系可得，則U2；因?yàn)檩斔碗姽β蕿镻，輸電線中的電流為I2，則輸電線上損失的電功率為PI(2r)，故選項(xiàng)C正確8一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，如圖所示發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型號(hào)導(dǎo)線單位長度的電阻為2.5104 ，安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當(dāng)這些額定電壓為220 V的家用電器都正常工作時(shí)()型號(hào)AED6500S輸出電壓范圍220300

8、V最大輸出功率60 kWA.輸電線路中的電流為20 AB發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為300 VC在輸電線路上損失的電功率為8 kWD如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓最大值是300 V解析：選C.當(dāng)這些額定電壓為220 V的家用電器都正常工作時(shí)，輸電線路中的電流為I200 A，A錯(cuò)誤；導(dǎo)線電阻為R2.51044002 0.2 ，則發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出電壓為U輸U(kuò)IR260 V，B錯(cuò)誤；在輸電線路上損失的電功率為P損I2R8 kW，C正確；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓的最大值是UmU輸368 V，D錯(cuò)誤綜合應(yīng)用題組9(多選)交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器如圖連接，燈泡的額

9、定電壓為U0，燈泡與定值電阻的阻值均為R.當(dāng)該發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡恰能正常發(fā)光設(shè)電表均為理想電表，圖示位置時(shí)磁場恰與線圈平面垂直，則()A變壓器原副線圈匝數(shù)比為2U0UB電流表的示數(shù)為C在圖示位置時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓的瞬時(shí)值恰為零D從圖示位置開始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為eUsin 2nt解析：選BC.因燈泡正常發(fā)光，則其兩端電壓為額定電壓U0，又因燈泡與定值電阻的阻值相等，則定值電阻兩端電壓也為U0，故副線圈兩端電壓為2U0，因電壓表測原線圈兩端電壓，則原線圈兩端電壓為U，則可知，變壓器原副線圈匝數(shù)比為，由，可知，又I2，所以電流表示數(shù)為I1，B正確；圖中線

10、框正處于中性面位置，產(chǎn)生的電壓瞬時(shí)值為零，所以C正確；從圖示位置開始計(jì)時(shí)，變壓器的輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為eUsin 2nt，所以D錯(cuò)誤10(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4，變壓器均為理想變壓器要使額定電壓為220 V的用電器正常工作，則()A.B.C要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比，同時(shí)減小降壓變壓器的匝數(shù)比D要減小線路的損耗，應(yīng)減小升壓變壓器的匝數(shù)比，同時(shí)增大降壓變壓器的匝數(shù)比解析：選AD.根據(jù)變壓器工作原理可知，由于輸電線上損失一部分電壓

11、，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，即U2U3，所以，A正確，B錯(cuò)誤；要減小線路的損耗，應(yīng)減小升壓變壓器的匝數(shù)比，使輸電線上電流減小，由于用戶獲得的電壓不變，所以應(yīng)同時(shí)增大降壓變壓器的匝數(shù)比，D正確11(多選)如圖所示，甲圖是一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為1001.若向原線圈輸入圖乙所示的正弦交變電流，圖中Rt為熱敏電阻(阻值隨溫度升高而變小)，R1為可變電阻，電壓表和電流表均為理想電表，下列說法中正確的是()A在t0.005 s時(shí)，電壓表的示數(shù)約為50.9 VB變壓器原、副線圈中的電流之比為1001CRt溫度降低時(shí)，適當(dāng)增大R1可保持Rt兩端的電壓不變DRt溫度升高時(shí)，電壓表

12、的示數(shù)不變、電流表的示數(shù)變大解析：選CD.由圖甲可知電壓表顯示的是變壓器原線圈兩端電壓的有效值，再由圖乙可知其示數(shù)為36 V，則A錯(cuò)變壓器原、副線圈中的電流之比為，則B錯(cuò)因副線圈兩端電壓U2不變，且URtUR1U2，則當(dāng)R1溫度降低時(shí)，其阻值增大，為了使URt不變，應(yīng)增大R1，則C正確Rt溫度升高時(shí)，其阻值下降，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大，則D正確12(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為51，原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈接有“220 V440 W”的熱水器、“220 V220 W”的抽油煙機(jī)如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說法正確的是()A副線圈兩端電壓的瞬時(shí)

13、值為u220sin 100t(V)B交流電壓表的示數(shù)為1 100 VC1 min內(nèi)變壓器輸出的電能為3.96104 JD熱水器的發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍解析：選AC.由圖乙可知，交變電流的峰值是220 V，100 rad/s，則副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u220sin 100t(V)，故A正確；電壓與匝數(shù)成正比，有U1U21 100 V，則電壓表示數(shù)為1 100 V，故B錯(cuò)誤；輸入功率等于輸出功率，1 min內(nèi)變壓器輸出的電能為WPt(220 W440 W)60 s3.96104 J，故C正確；熱水器的發(fā)熱功率為440 W，而抽油煙機(jī)的發(fā)熱功率小于220 W，故D錯(cuò)誤13圖甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的ut圖象如圖乙所示若只在ce間接一只Rce400 的電阻，或只在de間接一只Rde225 的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為P80 W.(1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式；(2)求只在ce間接400 電阻時(shí)