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1、用心 爱心 专心 - 1 -第十章 第 2 单元 变压器 电能的输送一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分)1一理想变压器原、副线圈匝数比 n1 n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 如图 1 所示副线圈仅接入一个 10 的电阻则 ()A流过电阻的电流是 20 AB与电阻并联的电压表的示数是 100 V2C经过 1 分钟电阻发出的热量是 6103 JD变压器的输入功率是 1103 W2如图 2 所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为 n.原线圈接正弦交流电压 U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为 R.当输入端接通电源后，电流表读数为
2、 I，电动机带动一重物匀速上升下列判断正确的是 ()A电动机两端电压为 IRB电动机消耗的功率为 I2RC原线圈中的电流为 nID变压器的输入功率为UIn3如图 3 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 100 B t 2sin t ，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 B1001用心 爱心 专心 - 2 -C1100 D
3、100 12 24如图 4 所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为 31，原线圈中串一个灯泡 L，副线圈上接三个与 L 相同的灯泡，这三个灯泡均能正常发光，则 ()A灯 L 也能正常发光B灯 L 比另三灯都暗C灯 L 将会被烧坏D不能确定52008 年 1 月份，我国南方大部分地区遭遇特大雪灾，输电线表面结冰严重，导致线断塔倒某学校实验兴趣小组设计了利用输电导线自身电阻发热除冰的救灾方案，处理后的电路原理如图 5 所示，输电线路终端降压变压器用模拟负载 R0代替， RL为输电线电阻，并将电阻 RL放入冰雪中，在变压器原线圈两端加上交变电流后即出现冰雪融化的现象为了研究最好除冰方案，下列模拟实验除
4、给定操作外，其他条件不变，不考虑其可行性，你认为其中最合理的是 ()A将调压变压器滑动触头 P 向上移动一些B将调压变压器滑动触头 P 向下移动一些，同时延长通电时间C通过计算，选择适当输出电压，并闭合 S 将模拟负载 R0短时短路D通过计算，选择适当输出电压，并将模拟负载 R0的阻值增大一些二、多项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分)6正弦式电流经过匝数比为 的变压器与电阻 R、交流电压表 V、交流电流表 A 按如图n1n2 1016 甲所示方式连接， R10 .图乙所示是 R
5、两端电压 U 随时间变化的图象， Um10 2V，则下列说法中正确的是 ()用心 爱心 专心 - 3 -A通过 R 的电流 iR随时间 t 变化的规律是 iRcos100 t(A)2B电流表 A 的读数为 0.1 AC电流表 A 的读数为 A210D电压表的读数为 Um10 V27如图 7 所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 15，原线圈两端的交变电压为 u20sin100 t V氖泡在两端电压达到 100 V 时开始发光下列说法中正确的有 2()A开关接通后，氖泡的发光频率为 100 HzB开关接通后，电压表的示数为 100 VC开关断开后，电压表的示数变大D开关断开后，变压器的输出功率不
6、变8如图 8 所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器已知变压器原线圈与副线圈的匝数比 ，加在原线圈上的电压为 u1311sin100 t(V)，霓虹灯正常n1n2 120工作的电阻 R440 k， I1、 I2表示原、副线圈中的电流下列判断正确的是()用心 爱心 专心 - 4 -A副线圈两端电压 6220 V，副线圈中的电流 14.1 mAB副线圈两端电压 4400 V，副线圈中的电流 10.0 mAC I1 I2D I1 I29在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为 n1600 匝、n2120 匝，电源的电压为 U311sin100 t(V)，原线圈中串
7、联一个额定电流为 0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则 ()A负载功率不能超过 44 WB副线圈电流的最大值不能超过 1 AC副线圈电流的有效值不能超过 1 AD无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁10某小型水电站的电能输送示意图如图 9 所示，发电机的输出电压为 200 V，输电线总电阻为 r，升压变压器原、副线圈匝数分别为 n1、 n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、 n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作，则 ()A. n2n1 n3n4B. n2n1 n3n4C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降
8、压变压器的输入功率三、计算题(本题共 2 小题，共 30 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(14 分)理想变压器原线圈中输入电压 U13300 V，副线圈两端电压 U2为 220 V，输出端用心 爱心 专心 - 5 -连有完全相同的两个灯泡 L1和 L2，绕过铁芯的导线所接的电压表 V 的示数 U2 V求：(1)原线圈 n1等于多少匝？(2)当开关 S 断开时，电流表 A2的示数 I25 A则电流表 A1的示数 I1为多少？(3)当开关 S 闭合时，电流表 A1的示数 I1等于多少？12(16 分)三
9、峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水利工程枢纽控制流域面积为 1.0106 km2，占长江流域面积的 56%，坝址处年平均流量为Q4.5110 11m3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组 26 台，总装机容量(指 26 台发电机组同时工作的总发电功率 )为P1.8210 7 kW，年平均发电量约为 W8.4010 10 kWh.该工程已全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面阅读上述资料，解答下列问题(水的密度 1.010 3 kg/m3， g 取 10 m/s2)：(1)若三峡电站上、下游
10、水位差按 h100 m 计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率 的公式，并计算出效率 的数值(2)若 26 台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间 t 为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为 P14.510 5 kW，采用超高压输电，输电电压为 U500 kV，而发电机输出的电压约为 U018 kV.若输电线上损耗的功率为输电功率的 5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻用心 爱心 专心 - 6 -第十章 第 2 单元 变压器 电能的输送【参考答案与详细解析】一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分
11、，共 35 分)1解析：原线圈中电压的有效值是 220 V由变压比知副线圈中电压为 100 V，流过电阻的电流是 10 A；与电阻并联的电压表的示数是 100 V；经过 1 分钟电阻发出的热量是6104 J； P 入 P 出 V110 3 W只有 D 项正确U2R 100210答案：D2解析：因电动机是非纯电阻电路， U IR， P I2R，A、B 错电动机两端电压为 ，Un故电动机消耗的功率为 ，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流 I0 I/n，D 对 C 错IUn答案：D3解析：原线圈两端电压最大值U1m( )mS0.1 V. B t 2副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值由
12、C 得： U2m 14.1 V，QU QmC所以 .n1n2 U1mU2m 1100故 A 对答案：A4解析：原、副线圈中的电流之比为 ，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其I1I2 n2n1 13用心 爱心 专心 - 7 -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I23 13光，所以 A 正确答案：A5解析：输电线的电阻 RL一定，将调压变压器滑动触头 P 向上移动一些，可以增大输出电压和输出电流，因此 RL上消耗的功率增大，可以增强除冰效果，但同时也增大了电能消耗；延长通电时间，虽可以增大发热量，但发热快慢不变即功率不变，若发热与导线散热
13、平衡，则导线上的冰是不能除去的；如果所加电压适当，闭合 S 将模拟负载 R0短时短路，可以将电能在 RL上释放短时产生大量热量而除冰，适当电压可保证输电线不被烧断，节能省时；若增大 R0，则 RL上的电功率会减小因此最合理的是方案 C.答案：C二、多项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分)6解析：由图乙所示图象知 T210 2 s， f50 Hz， 2 f100 rad/s， Im A，故 iR cos100 t(A)，A 正确再根据 ， I2 1 A 知，UmR 2 2 I1I2
14、n2n1 Im2I1的有效值为 0.1 A，B 正确，C 错误电压表读数应为副线圈电压的有效值， U 10 Um2V，故 D 错误答案：AB7解析：由 u20 sin100 t V 可知， Um20 V， f50 Hz，氖泡在一个周期内发2 2光两次，故其发光频率为 100 Hz，A 正确电压表示数为 U 5100 V，B 正确开关Um2断开后电压表示数不变，输出功率变小，故 C、D 错误答案：AB8解析：原线圈电压的有效值为 U 220 V，Um2由 得副线圈电压 U24400 V；U1U2 n1n2由 I2 得 I210.0 mA，选项 B 对U2R根据 n1 n2，而 ，故 I1 I2，选项 D 对I1I2 n2n1答案：BD9解析：保险丝的额定电流指有效值，由电流与线圈匝数的关系 及原线圈中电I1I2 n2n1流的有效值 I10.2 A 得副线圈中的电流的有效值 I21 A，则副线圈电流的最大值不能超过用心 爱心 专心 -
