2020-2021学年高中物理鲁科版选修3-2-对点练习：4.2-第四章-远距离输电.docx

变压器原理分析1关于抱负变压器的工作原理，以下说法正确的是()A通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案C解析通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量变化，A错误；因抱负变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起，故D错误抱负变压器基本规律的应用2抱负变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是()AI1由I2打算BU2与负载有关CP1由P2打算 D以上说法都不正确答案AC解析对抱负变压器的电流关系可写成I1I2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比，所以原线圈中的电流由副线圈中的电流打算；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项A、C正确3如图428所示为一抱负变压器，原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为抱负电表)的示数分别是()图428A120 V，0.10 A B240 V，0.025 AC120 V，0.05 A D240 V，0.05 A答案D解析灯泡正常工作，副线圈电压U212 V，副线圈电流I22 A1 A，依据匝数比得原线圈电流I1I20.05 A，原线圈电压U120U2240 V，选项D正确互感器的应用4如图429所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()图429A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W答案C解析由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压U220103 V，则高压输电线功率PUI2.2108 W.(时间：60分钟)题组一变压器原理分析1对抱负变压器作出的推断正确的是()A高压线圈匝数多、电流大、导线粗B低压线圈匝数少、电流小、导线细C高压线圈匝数多、电流大、导线细D低压线圈匝数少、电流大、导线粗答案D解析电压高的匝数多，电流小，用细线电压低的，匝数少，电流大，用粗线2如图4210所示，抱负变压器原、副线圈的匝数比为n1n241，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为()图4210A3 mAB0C48 mA D与负载R的值有关答案B解析本题考查了变压器的工作原理，关键要清楚交变电流能通过变压器，而恒定电流不能通过变压器导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势消灭，所以A2中无电流通过题组二变压器基本规律的应用3一抱负变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1n2，则下列推断错误的是()AU1U2 BP1P2CI1I2 DP1P2答案D解析因变压器为抱负变压器，故有，P1P2，由题意知n1n2，则U1U2，又因I1U1I2U2，则I1I2，故选项A、B、C正确4如图4211所示是霓虹灯的供电电路，变压器可视为抱负变压器已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1311sin 100t V霓虹灯正常工作的电阻R440 k，I1、I2表示原、副线圈中的电流下列推断正确的是()图4211A副线圈两端电压为6 220 V，副线圈中的电流14.1 mAB副线圈两端电压为4 400 V，副线圈中的电流10.0 mACI1I2DI1I2答案BD解析原线圈电压的有效值U1V220 V，由变压比知，U24 400 V，副线圈的电流I2 A0.01 A10 mA，原、副线圈电流跟匝数成反比，故I1I2.5如图4212所示，一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220 V沟通电源上，测得新绕线圈 的端电压为1 V，按抱负变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()图4212A1 100，360 B1 100，180C2 200，180 D2 200，360答案B解析该题考查变压器的电压与匝数的关系，由U1U2U3n1n2n3，可得n1n31 100匝，n2n1180匝，B选项正确6如图4213所示，抱负变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V，880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知()图4213A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W答案C解析由于用电器正常工作，可知电器RL上的电压是220 V，电流4 A，C正确；副线圈电压244 V，所以原副线圈匝数比45，A错误；变压器不转变交变电流的频率，原线圈电压频率50 Hz，副线圈电压频率还是50 Hz，B错误；变压器输入功率等于输出功率，输出功率大于880 W，所以输入功率也大于880 W，D错误7一台抱负变压器从10 kV的线路中降压并供应200 A的负载电流已知两个线圈的匝数比为401，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是()A5 A，250 V，50 kWB5 A，10 kV，50 kWC200 A，250 V，50 kWD200 A，10 kV，2103 kW答案A解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2.由知I1I2200 A5 A.由知U2U110103 V250 V，输出功率P出U2I2250200 W50 kW.图42148如图4214所示，在某沟通电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1600，n2120，电源电压U1220 V，原线圈中串联一个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副线圈电流最大值不能超过1 AC副线圈电流有效值不能超过1 AD副线圈电流有效值不能超过0.2 A答案AC解析由P入P出，可知P入U1I144 W又因故U244 V，故其I2不能大于1 A，负载功率不超44 W.9一抱负变压器原、副线圈匝数n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图4215所示副线圈仅接入一个10 的电阻则()图4215A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100 VC经过1 min电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103 W答案D解析设输入电压为U1，输出电压为U2，由知U2100 V，IA10 A，故选项A、B错误；1 min内电阻产生的热量QI2Rt1021060 J60 000 J，故选项C错误；P输入P输出1103 W，故选项D正确10如图4216甲所示，变压器原副线圈的匝数比为31，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均为抱负沟通电表，输入端交变电压的ut图象如图4216乙所示则以下说法中正确的是()图4216A电压表的示数为36 VB电流表的示数为2 AC四只灯泡均能正常发光D变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz答案BCD解析输入电压等于灯泡L1与原线圈电压之和，而电压表测量到的实际上是原线圈两端电压，故A错误；原副线圈变压比31，原、副线圈电流之比为13，设副线圈电压为U，则原线圈电压为3U，灯泡L1的电压也是U，故4U36 V，U9 V，故四个灯泡均正常工作题组三常见变压器的使用11为了监测变电站向外输电状况，要在变电站安装互感器，其接线如图4217所示，两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是沟通电表，则()图4217An1n2Bn3n4Ca为沟通电流表，b为沟通电压表Da为沟通电压表，b为沟通电流表答案AD解析由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n1n2，a为沟通电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器减为小电流再测量，所以n3n4 ，b为沟通电流表12如图4218甲所示为一抱负变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种状况下电阻消耗的功率均为80 W.图4218(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.答案(1)uab400sin 200t V(2)0.28 A(或A)(3)解析(1)由图乙知，200rad/s电压瞬时值uab400sin 200t V(2)电压有效值U1200 V抱负变压器P1P2原线圈中的电流I1，解得I10.28 A(或A)(3)设ab间匝数为n1同理由题意知解得代入数据得13如图4219所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n11 100匝接入电压U1220 V的电路中图4219(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U26 V，U3110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V，20 W”“110 V，60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？答案(1)30匝550匝(2)0.36 A解析(1)依据原、副线圈间电压与匝数的关系：由得n2n11 100匝30匝n3n11 100匝550匝(2)设原线圈输入电流为I1，由P入P出得U1I1U2I2U3I3P2P3所以I1A0.36 A.