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第2讲变压器远距离输电一、单项选择题1.(2016·苏州一模)如图所示,一只原、副线圈分别是200匝和100匝的理想变压器.副线圈的两端连接两个阻值均为20Ω的电阻,原线圈接频率为50Hz的正弦交流电源,电压表的示数为5V.电流表、电压表均为理想交流电表,则下列说法中正确的是()A.电流表的读数为0.5AB.流过电阻的交变电流频率为100HzC.交流电源的输出电压的最大值为20VD.交流电源的输出功率为5W2.(2016·苏北四市三模)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶2,副线圈与阻值R=10Ω的电阻相连,原线圈两端所加的电压u=10sin(100πt)V.下列说法中正确的是()A.交流电压表的示数为14.1VB.原线圈中的电流为4AC.电阻R消耗的电功率为400WD.副线圈中交流电压的频率为100Hz3.(2015·连云港、宿迁、徐州三模)如图甲所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为10∶1,灯泡L的额定功率为6W,电表均为理想电表.若原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压,开关S闭合后灯泡L恰正常发光.下列说法中正确的是()A.副线圈交变电流的频率为5HzB.电压表的示数为4.24VC.电流表的示数为0.2AD.灯泡正常发光时的电阻为1.5Ω4.(2016·扬州一模)某一火警报警系统原理图如图所示,报警器未画出,a、b接在电压u=311sin(314t)V的正弦交流电源上,Rt为用半导体热敏材料制成的传感器,Rt的电阻值随温度升高而减小.下列说法中正确的是()A.电压表V的示数为311VB.电容器C的电容增大,灯L变暗C.Rt所在处出现火警时,电流表A的示数增大D.Rt所在处出现火警时,变压器输入功率减小5.(2016·南京、盐城、连云港二模)一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示.在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,原线圈上加一电压为U的交变电流,则()A.保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大B.保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数不变C.保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小D.保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大二、多项选择题6.(2016·苏北四市一模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,V、R和L分别是电压表、定值电阻和电感线圈,D1、D2均为灯泡.已知原线圈两端电压u按图乙所示正弦规律变化,下列说法中正确的是()甲乙A.电压表示数为62.2VB.电压u的表达式u=311sin(100πt)VC.仅增大电压u的频率,电压表示数增大D.仅增大电压u的频率,D1亮度不变,D2变暗7.(2017·镇江一模)某发电机输出的交流电压如图所示,经理想变压器升压后向远处输送,最后经理想变压器降压后输送给用户.则下列说法中正确的是()A.发电机输出交流电压的有效值为500VB.用户获得的交流电压频率为50HzC.若增加用户用电负载的数量,输电线上损失的功率将增加D.若增加升压变压器原线圈的匝数,输电线上损失的功率将减小8.(2016·南通中学)如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器.升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=1∶10,在T1的原线圈两端接入一正弦交流电压,输电线的总电阻为2r=2Ω,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3∶n4=10∶1,若T2的“用电设备”两端的有效电压为U4=200V且“用电设备”消耗的功率为10kW,不考虑其他因素的影响,则()A.T1的副线圈两端电压的最大值为2010VB.T2的原线圈两端电压的有效值为2000VC.输电线上损失的功率为50WD.T1的原线圈输入的功率为10.1kW9.(2016·苏锡常镇三模)如图所示为某款电吹风的电路图.图中理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2,a、b、c、d为四个固定触点,可动的扇形金属片P可同时接触两个触点.触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹自然风三种不同的工作状态.其各项参数如下表所示.关于该款电吹风,下列说法中正确的是()热风时输入功率490W自然风时输入功率50W小风扇额定电压50V正常工作时小风扇的机械功率42WA.小风扇线圈电阻为8Ω.B.电热丝正常工作时电流为2AC.变压器两线圈的匝数比n1∶n2=22∶5D.触片P与触点b、c接触时,电吹风吹热风三、非选择题10.(2016·无锡一模)有一个阻值为R的电阻,若将它接在电压为20V的直流电源上,其消耗的功率为P;若将它接在如图所示的理想变压器的副线圈两端时,其消耗的功率为.已知变压器输入电压为u=220sin(100πt)V,不计电阻随温度的变化,求:(1)理想变压器副线圈两端电压的有效值.(2)此变压器原、副线圈的匝数之比.11.一个小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户.已知发电机的输出功率为50kW,输出电压为500V,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω,降压变压器的输出电压为220V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中因线间电容与感抗造成电压的损失不计.求:(1)升压变压器副线圈的端电压.(2)输电线上损耗的电功率.(3)降压变压器原、副线圈的匝数比.第2讲变压器远距离输电1.C【解析】由电压表示数可得副线圈两端电压为10V,副线圈中电流为0.25A.则原线圈中电压的最大值为20V,C项正确;根据电流与匝数成反比得出电流表示数为0.125A,A项错误;变压器不改变交变电流的频率,B项错误;副线圈消耗的功率为UI=2.5W,D项错误.2.B【解析】原线圈两端所加的电压u=10sin(100πt)V,电压表的读数为有效值,U1==10V,A项错误;根据原、副线圈=,可得U2=20V,根据I2=,得I2=2A,根据原、副线圈=,得I1=4A,B项正确;电阻R消耗的电功率为P=U2I2=40W,C项错误;原线圈两端所加的电压u=10sin(100πt)V,对比u=Umsin(ωt)V,得ω=100πrad/s,而f=,得出f=50Hz,D项错误.3.D【解析】由图乙知交变电流的周期为0.02s,频率为50Hz,变压器不改变频率,A项错误;原线圈电压的有效值为30V,副线圈电压的有效值为3V,B项错误;根据P=UI得出电流表示数为2A,C项错误;由R=得出灯泡正常发光的阻值为1.5Ω,D项正确.4.C【解析】电压表显示的是有效值,示数为220V,A项错误;电容器的电容越大其对交变电流的阻碍就越小,灯L应该变亮,Rt所在处出现火警,则温度升高,电阻的阻值变小,副线圈两端电压不变,电阻减小,变压器输入的功率会变大,副线圈中电流变大,原线圈中电流变大,C项正确,B、D选项错误.5.D【解析】保持Q位置不动,输出电压不变,将P向上滑动时,电路中电阻增大,副线圈电流减小,原线圈电流也减小,所以电流表读数变小,A、B选项错误;保持P位置不动,电路中电阻不变,将Q向上滑动,副线圈输出电压变大,电流变大,原线圈电流也变大,电流表读数变大,C项错误,D项正确.6.BD【解析】电压表的示数是有效值,为44V,A项错误;由图象知周期为T=0.02s,电压的表达式为u=Umsinωt=311sin(100πt)V,B项正确;增大频率,对电压表的示数没有影响,C项错误;增大频率,感抗变大,D2变暗,频率的变化对电阻的阻碍效果没有影响,D项正确.7.BC8.ABC【解析】由=可知U3=2000V,故B正确;电路损失电压ΔU=I3(2r)=(2r)=10V,而U2=ΔU+U3=2010V,所以T1的副线圈两端电压的最大值为2010V,故A正确;损失功率ΔP=(2r)=(2r)=50W,故C正确;T1的原线圈输入的功率P1=P2=P4+ΔP=10.05kW,故D错误.9.AB【解析】触片P处于c、d之间,电吹风是停机状态,触片P处于b、c之间,只有变压器接入电路,小风扇工作,电热丝断路,电吹风处于自然风状态,D项错误;此时输入电压220V,小风扇正常工作额定电压50V,所以变压器两线圈匝数比5∶22,C项错误;自然风时输入功率50W,P=UI,U=50V,P=50W,所以电流I=1A,正常工作时小风扇的机械功率42W,得出小风扇的热功率8W,P热=Ir2=8W,此时电流I=1A,小风扇电阻r=8Ω,A项正确;触片P处于a、b之间,小风扇和电热丝都接通,电吹风处于吹热风状态,此时输入功率490W,小风扇50W,电热丝440W,又电热丝两端电压为220V,所以电热丝正常工作电流为2A,B项正确.10.(1)=,P=,U2=10V.(2)U1=V=110V,==.11.(1)2500V(2)6000W(3)10∶1【解析】(1)因为=,所以U2=U1=×500V=2500V.(2)P2=P1=50kW,输电线中电流I2==A=20A,所以P损=R线=202×15W=6000W.(3)用户得到功率P4=P2-P损=44000W,所以降压变压器副线圈电流I4==A=200A,所以====.