高中物理专题：变压器问题分类精析.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高中物理专题：变压器问题分类精析【精品文档】第 7 页高中物理专题：变压器问题分类精析 1、 如图甲所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表构成闭合回路。若在t1至t2这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上向下（即为由c经电流表至d），则可以判断出线圈M两端的电势差uab随时间t的变化情况可能是如图乙所示中的（ ）Rabcd（静态）1.某变电站用原副线圈匝数比为n1：n2的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图所示。将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是（ ）A. 原副线圈电压比为n2：n1B原副线圈电流比为n1：n2C

2、原副线圈电压比为n1：n2VARuD变压器的输入功率与输出功率的比为n1：n22如图所示，理想变压器的原线圈接在u220sin（100t）（V）的交流电源上，副线圈接有R55 的负载电阻。原、副线圈匝数之比为21。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是 ( ) A原线圈中电流表的读数为1 A B原线圈中的输入功率为C副线圈中电压表的读数为110V D副线圈中输出交流电的周期为50st/10-2sU/V0220-2201234图13.(多选)如图1所示为理想变压器原线圈所接正弦交变电压的波形。原、副线圈匝数比n1n2=10：1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，则 （ ）A与副线圈并联

3、的电压表在t=0.510-2s时的示数为220VB副线圈所接用电器在1min内消耗的电能为1.32104JC1s内通过副线圈所接用电器的电量为60CD副线圈中电流有效值为10A 4、 (多选)如图所示，理想变压器的初级线圈接交流电源，次级线圈接阻值为R的负载电阻。若与初级线圈连接的电压表V1的示数为U1，与次级线圈连接的电压表V2的示数为U2，且U2U1，则以下判断中正确的是（ ）n1图3ARun2 A. 该变压器输入电流与输出电流之比为U1：U2 B. 该变压器输入功率与输出功率之比为U2：U15如图3所示，理想变压器原线圈输入交变电流i=Imsint，副线圈接有一电流表、负载电阻R，电流表

4、的示数为0.10A。在t=T时，原线圈中的电流瞬时值为0.03A。由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为（ A ）A. 10:3 B. 3:10 C. 10:3 D. 3:10（动态）1如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b 接在电压u311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是AA1的示数不变，A2的示数增大 BA1的示数增大，A2的示数增大CV1

5、的示数增大，V2的示数增大 DV1的示数不变，V2的示数减小2如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1,b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为(V)下列说法中正确的是（ ）A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB时，点c、d间的电压瞬时值为110VC单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小3、(多选)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

6、以通过触头Q调节，如右图所示。在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，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，电流表的读数变小C、保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大U1abSI1PRD、保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小4如图是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流（ ）若保持P的位置及U1不变，S由a合到b处，则I1将减小若保持P的位置及U1不变，S由b合到a处，则R上消耗的功率将增

7、大若保持U1不变，S置于b处，将P向上滑动，则I1减小若保持P的位置不变，S置于a处，将U1增大，则I1减小 MR图2L1ASNL25(多选)如图2所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开。当S接通时，以下说法正确的是（ ）A副线圈两端MN输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈中的电流增大输入输出P1P26在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示。当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220V上。现发现输出电压低于220V，下列措施不

8、正确的是 （ ） P1不动，将P2向上移 P2不动，将P1向下移将P1向上移，同时P2向下移 将P1向下移，同时P2向上移 7、(多选) 调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压。在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q。则（ ） A. 保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大 B. 保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小 C. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读

9、数变小（原线圈与某电阻串联）1如图所示的电路中，理想变压器的两端共接有4只规格相同的灯泡，在开关S闭合的情况下，4只灯泡的亮度相同，若将开关S断开，灯泡都不会损坏，则（ ）A灯泡L1比S闭合时暗一些 B灯泡L1比S闭合时亮一些C灯泡L2、L3的亮度不变 D灯泡L2、L3比S闭合时亮一些2如图所示，交流发电机电动势的有效值E=20 V,内阻不计，它通过一个R=6的指示灯连接变压器变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 0. 25 W,灯泡都正常发光，导线电阻不计求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比，(2)发电机的输出功率3如图所示，灯泡L1、L2规格完全相同，原线圈匝数比副线

10、圈匝数多，下列判断错误的是：（ ）A.变压器工作时，两灯不可能同时正常发光 B.L2正常工作时，L1比L2暗n1 n2L1L2L3L4abC.L2正常工作时，L1可能已经烧毁 D.L1正常工作时，L2可能已经烧毁4如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V，5W”，L4标有“5V，10W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1n1和ab间电压应为 A21，25V B21，20V C12，25V D12，20V（电能输送）1一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为50 kW,输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，两

11、个变压器间的输电导线的总电阻为15 ，降压变压器的输出电压为220 V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电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2、（18分）人们利用发电机把天然 存在的各种形式的能（水流能、风能、煤等燃烧的化学能）转化为电能。为了合理的利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方。但是，用电的地方往往很远。因此，需要高压输送线路把电能输送到远方。如果，某发电站将U=6000V的电压直接地加在高压输电线的入端，向远方供电，且输送的电功率为P=800kW。则此时安装在高压输送线路的入端和

12、终端的电能表一昼夜读数就相差E=9600kWh（1 kWh=1度电）。求： 此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压。 若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n1n2）是多少的变压器？ 3、（16分）某水利发电站采用高压输电将电能输送到华北地区，输送电路如图所示，升压、降压变压器均为理想变压器。输送的总电功率为。发电机输出的电压为。输电电压为。要使输电线上损耗的功率等于输电功率的5%。求：（1）发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比；（2）输电线路的总电阻R。4.某小型水电站中，水以3 m/s的速度流入水轮机，而以1 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低1.6

13、m，水流量为2 m3/s.水流能量的75%供给发电机(1)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？(2)发电机的输出电压为240 V，输电线路的电阻为19.2 ，许可损耗功率为2%，用户所需电压为220 V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少？1(多选)为了监测变电站向外输电的情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示，两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表，则()An1n2 Bn3n4Ca为交流电流表，b为交流电压表 Da为交流电压表，b为交流电流表2如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000 sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过

14、电阻r6 的导线对“220 V880 W”的用电器RL供电，该用电器正常工作由此可知()A原、副线圈的匝数比为501 B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 A D变压器的输入功率为880 W3如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数为12 mA，那么电流表A2的读数为()A0 B3 mA C48 mA D与R大小有关4(多选)如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的理想变压器，原、副线圈的匝数分别为n1600匝，n2120匝，电源电压U

15、1220 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 W B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 A D副线圈电流有效值不能超过0.2 A5一理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间变化的图像如图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 A B与电阻并联的电压表的示数是100 VC经过1 min电阻产生的热量是6103 J D变压器的输入功率是1103 W6(多选)如图甲所示，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 V6 W”

16、的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的ut图像如图乙所示则以下说法中正确的是A电压表的示数为36 VB电流表的示数为2 AC四个灯泡均能正常发光D变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz（原线圈与某电阻串联）2.解：彩色小灯额定电流,次级线圈总电流I2 = 24=1 A.变压器输入功率等于I1U1= I2U2=6 W,变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得，代人E值解得 (应舍去，据题意是降压变压器，应I1I21 A)，所以。(2)发电机输出功率P=I1E=6.67 W。（电能输送）1解：(1)因为，所以=2 500 V.(2) P2=P1=50 kW.输电线中电流，则。(3)用

17、户得到功率P4 =P1 =44 000 W,所以降压变压器副线圈电流。故。2.=50% U/=3000V 153、 （16分）解：（1）根据（4分）求出（2分）（2）根据（3分），（3分）由题意可知（2分），求出（2分）4.(1)24 000 W(2)120117655解析 (1)每秒钟流过发电机的水的质量为mV2103 kg，每秒钟水流机械能的损失为Em(vv)mgh4104 J，发电机的输出功率P出75%80%E24 000 W.(2)发电机经变压器到用户的供电线路如图所示图中T1为升压变压器，T2为降压变压器输电线上损失的功率为P线IR线，而P线P出2%，所以I线 5 A.因为I2I线5

18、 A，I1100 A，所以升压变压器原、副线圈的匝数比为.降压变压器T2原线圈的电压U3I2R线 V4704 V，所以降压变压器的原、副线圈的匝数比为.1AD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为交流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为交流电流表2C解析 根据接入电压u11 000 sin 100t(V)，输入电压有效值为11 000 V，要使“220 V880 W”的用电器正常工作，则通过用电器的电流为I4 A，副线圈输出电压为U出IrU46 V220 V244 V，原、副线圈匝数比等于输入电压

19、与输出电压之比，为275061，A错误，C正确；交流电的频率f50 Hz，B错误；变压器的输入功率P入P出PRLPr880 W426 W976 W，D错误3A解析 导线AB切割磁感线产生的感应电动势为E感Blv.由于B、l、v三个量均不变，故感应电动势为一定值，原线圈中电流恒为12 mA，变压器原、副线圈中没有互感现象，副线圈输出电压应为零，故电流表A2的读数为0.4AC解析 由P入P出可知P入U1I144 W又因，故U244 V，故I2不能大于1 A，负载功率不超过44 W.5D解析 设输入电压为U1，输出电压为U2，由知U2100 V，I A10 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6BCD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、副线圈的电压之比为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电流表的示数为I3 A2 A副线圈两端交变电流的频率与原线圈中输入的交变电流频率相同，由图乙可知频率为50 Hz.