第十二章 微专题81　变压器 远距离输电(实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系).docx

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1、微专题81变压器远距离输电（实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系）1.变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路.原线圈在原线圈电路中相当于一用电器，副线圈在副线圈电路中相当于电源2变压器的输入电压决定输出电压，但输入电流、功率却由输出电流、功率决定3远距离输电示意图中涉及三个电路，在中间的远距离输池线路中升压变压器的副线圈、导线、降压变压器的原线圈相当于闭合回路的电源、电阻、用电器.1.如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生=442sin 100MV）的交变电动势.导线框与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为220 V的电灯泡，电灯泡恰好正常发光，且电流表的示数

2、为2 A,导线框电阻不计，电流表为理想电流表，则（A.变压器原、副线圈匝数之比为1 ：5B.交变电动势的周期为0.01 sC.电灯泡的额定功率为882 WD.通过电灯泡的电流为10A答案A解析 在变压器中有其中U=44V, S=22（）V, 1=2A,2C2 可得变压器原、副线圈匝数之比为与=J,通过电灯泡的电流为2=04 A,故A正确，D错误；根据e=445sin 100r（V）可知，该交流电的周期为7=舒=诃髭s=0.02 s,故B错误；由于电灯泡恰好正常发光，则电灯泡的额定功率P=2S=0.4X220W = 88 W,故C错误.2.（多选）理想变压器原、副线圈的匝数比为1 ：3,线路上分

3、别接有五个阻值相同的定值电阻心、&、氏、&、&，如图所示，在A、8间接入正弦式交变电流，则下列说法正确的是A. Ri、&、R3两端的电压之比为7 ： 1 ： 2B. %、&、&通过的电流之比为7 ： 1 ： 2C. Ci、&、&的功率之比为49： 1 ：4D. A、8间输入功率与变压器输入功率之比为28 ： 3答案ACD解析 已知理想变压器分=；=：, 7i=7=pU副及2 3 /副n 1设流过副线圈的电流为/0,则流过原线圈的电流为3o,对原线圈电路进行分析，&的电压与原线圈的相同，凡处于干路，电流为通过原线圈的电流和通过&的电流之和；R对副线圈的电路进行分析，心与以并联，可求得并联电路总电

4、阻为,所以R分得的电压2占总电压的, 且通过以和%的电流相同，通过心的电流为干路电流，下面对逐个选项进行分析：设原线圈的电压为Uo,通过副线图的电流为/0,则副线圈的电压为3Uo,通过原线圈的电流为3o,则N分得的电压为2Uo,通过R?的电流为/0,则有八=*1=o,对 /?2 有 2=-=o,对 R 有 i = 3o+2=o,根据 U=1R 可得到 U1 ： s ： 6/3 = 7 ： 1 ： 2,A正确；通过&的电流应为通过电流的一半，即为多，再根据对A选项的分析有 ： /2 ： /4 =7 ： 1 ： 1, B 错误；功率之比为电流之比的平方，即Pi ： P2 : P3=12 : /22

5、 : 2=49 ： 1 ： 4, C正确；通过R4和R5的电流相同，所以功率相同，根据对C选项的分析，则所有电阻功率之比为P ： B ：心：尸4 ： 8=49 ： 1 ： 4 ： 1 ： 1,则输入功率与变压器输入功率之比为(P1 + P2+P3+P4+P5) : (P3 + P4+P5) = 28 : 3, D正确.3.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4： 1,电压表和电流表均为理想电表，R为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，Ro为定值电阻.当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是()甲乙A.电压表V2的示数为96VB. A温度升高时，变压器原线圈的输入功率增大C. R

6、温度降低时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变小D.原线圈两端电压的瞬时值表达式为w=362sin 50r(V)答案B解析 由题图乙知最大电压为36陋 V,有效值为36 V,电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压有效值即电压表V2的示数为9V, A错误；R温度升高时，电阻变小，电压不变，所以功率增大，变压器原线圈的输入功率增大，B正确；A温度降低时，电阻变大，电流表的示数变小，但不会影响输入和输出电压值，即电压表V2的示数不变，C错误；原线圈接如题图乙所示的正弦交流电，由题图乙可知，最大电压为36也 V,周期为0.02s,故角速度为= 100 rads,故可得原线圈两端电压的瞬时值表达式为w=

7、362sin 100r(V), D错误.4 .自耦变压器是初级和次级在同一个绕组上的变压器，具有结构简单、用料省和体积小等优点.如图为可调压式自耦变压器，在电压S保持不变的情况下，要使电压S减小到原来的二分之一，可采取的方法是(A.滑片P保持不变，滑片P顺时针转过适当角度B.滑片P保持不变，滑片P逆时针转过适当角度C.滑片P保持不变，滑片P向上移动适当距离D.滑片P保持不变，滑片，向下移动适当距离答案A解析 滑片P顺时针转过一定角度时，副线圈的匝数减少，两端电压减小，而逆时针时匝数增加，两端电压增大，故A正确，B错误；副线圈两端的电压由原线圈两端的电压以及匝数比决定，而与副线圈回路中的电阻大小

8、无关，故C、D错误.5 .中央带接头的理想变压器，原副线圈匝数之比为1 ： 1.副线圈上下两端通过两个理想二极管与灯泡L相连，灯泡的另一端P与副线圈的中央接头连接，如图所示.输入电压为U的正弦交流电，则下列说法正确的是（）00A.灯泡L两端的电压为UB.灯泡L两端的电压与输入电压周期相等C.灯泡L中的电流方向始终不变D.接头P移到儿 电源功率不变答案C解析二极管只能通正向电流，灯泡的另一端P与副线圈的中央接头连接，副线圈中无论电流方向是向上还是向下，灯泡中都有电流通过，所以原线圈与接入的副线圈的匝数比为2 ： I,所以灯泡L两端的电压为S=华=圣故A错误；无论副线圈中的电流是从到人还是从人到”

9、,灯泡中电流的方向都不变，都是由灯泡流向P点，即灯泡L中的电流方向始终不变，当输入电压为。的正弦交流电时，副线圈中因为二极管的作用，所以灯泡L两端电压的周期等于输入电压周期的一半，故B错误，C正确；接头p移到人时，副线圈两端电压为由嗯=监T，可得灯泡L两端电压5=子,U2由P=力及变压器不改变功率的特点可知，电源功率变化，故D错误.6 .（多选）如图甲所示，8为理想变压器原线圈的中心抽头，电流表为理想交流电表，在原线圈两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是（）A.原线圈输入电压瞬时值的表达式为 = 22O5sin 100（V）B.仅将单刀双掷开关由。扳到。，电流表的示数变小C.仅将滑

10、动变阻器的滑片向上移，灯泡L的亮度将不变D.仅将单刀双掷开关由。扳到九变压器的输入功率变小答案AC解析 由正弦函数的特点可得，原线圈输入电压瞬时值的表达式为=UmSin yr=2202sin100(V), A 正确;仅将单刀双掷开关由。扳到 原线圈匝效小变少，由今=可知，(22副线圈电压S变大，电流表的示数变大，变压器的输出功率变大，即输入功率变大，B、D错误；灯泡L并联在副线图两端，电压等于S不变，故灯泡L亮度不变，C正确.7 .某小型电站用两根单位长度内电阻为2.5X10 4em的电缆直接向10公里外的山区送电,已知其输出电功率是1.2X106kw.现用200 kV电压输电，则下列说法正确

11、的是()A.输电线上输送的电流大小为4X IO, A8 .输电线上由电阻造成的损失电压为3。kVC.若改用500 kV电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍D.若改用50 kV电压输电，则输电线上损失的功率为8X106 kW答案BP 1.2 109解析 输电线上的电流为=7y=0v 13 A=6 103 A,故A错误；U ZUU IU输电线上由电阻造成的损失电压为AU=IR=6 1032.5 104 IO IO32 V = 3IO4 V=30 kV,故B正确；P 1 2 109若改用500 kV电压输电，可得输电线上的电流为/ =cn v 1n3 A=2.4103A,U jUU I

12、U则输电电流变为原来的右,故C错误;p I 2 109若改用50 kV电压输电，可得输电线上的电流为/=初=50X103 A=2.4X104则损失的功率为尸报=R=(2.4X 104)2 10 KAX2义2.5 X IO W=2.88 1()9 w,而 P Pf 违背 了 能量守恒定律，故D错误.8.如图所示为某小型发电站高压输电示意图.升压变压器原、副线圈两端的电压分别为。和5,降压变压器原副线圈两端的电压分别为S和3.在输电线路的起始端接入两个互感器，二者原、副线圈的匝数比分别为10： 1和1 ： 10,各互感器和电表均为理想电表，则下列说法正确的是()升压变压器降压变压器Q -Jflcc

13、ccA.若电压表的示数为220 V,电流表的示数为10A,线路输送电功率为110 kW8 .若保持发电机输送功率一定，仅将。2增大，输电线损耗功率增大C.若保持发电机输出电压J和用户数一定，仅将滑片Q下移，输电线损耗电压减小D.若保持发电机输出电压J和。的位置一定，使用户数增加，为维持用户电压口 一定，可将滑片尸上移答案DU、h解析 由题意，根据理想变压器变压和变流规律可得力=10,广=10,UVM解得 S=2 200V, 2=100A,所以线路输送的电功率为P=S=22()kW,故A错误；p输电线损耗的功率为P=2r=()2r若保持P不变，输电电压S增大，则AP减小，故B错误；根据闭合电路欧

14、姆定律有U3=U2-hr根据理想变压器变压和变流规律有率=虫，7=-,设用户端总电阻为R,则有/4=号，联(44，43A立解得rj1I2=二,若保持发电机输出电压UI和用户数一定，仅将滑片。下移，则输电电压sr+(-)2/?4增大，R不变，所以输电电流/2增大，而输电线损耗电压为AU=r,所以AU增大，故C错误；若保持发电机输出电压U和Q的位置一定，使用户数增加，即S不变，R减小，则/2增大，s减小，为了维持用户电压”一定，需要增大低，可将滑片p上移，故d正确.9 .在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中(1)如图所示，小海同学将变压器的原线圈接在低压交流电源上，小灯泡接在变压器的副线圈上，小灯泡发光，下列说法正确的是(单选).A.将原线圈接在电压相同的低压直流电源上，小灯泡亮度不变B.电流从原线圈经铁芯流到副线圈，最后流过小灯泡C.将可拆变压器的横条铁芯取下，小灯泡的亮度降低(2)实验过程中，小海同学听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声，引起该现象的原因可能是(单选).A.原线圈上输入电压过低B.变压器上的两个固定螺丝没有拧紧C.小灯泡与底座之间接触不良答案(1)C (2)B解析(1)将原线圈接在电压相同的低压直流电源上时，小灯泡不亮，A错误；电流不会从原线圈经铁芯流到副线圈，B错误；将可拆变压器的横条铁芯取下后，导致电磁感应现象减弱，感应