时间:2017-11-10 08:17:45
1、选择题 如图所示的理想变压器,匝数比n1:n2=2:1,输入的交变电压为u=20
sin20πt(V),灯泡A恰能正常发光,而灯泡B、C能发光。当与B灯串联一只自感系数较大的线圈后?(?)
A.交流电压表的示数为10V
B.变压器的输入功率变大
C.灯泡A、B变暗,灯泡C变亮
D.若增大输入电压的频率,电压表的示数将变大
参考答案:CD
本题解析:分析:线圈对交变电流有阻碍作用,接在交流电路中后对电路的阻碍作用增大,再根据电压与匝数成正比即可求得结论.
解答:解:A、理想变压器的电压与匝数成正比,由于理想变压器的匝数比n1:n2=2:1,由瞬时值的表达式可知,输入的电压的有效值为20V,所以输出的电压为10V,由于灯泡A的分压,电压表的示数要小于10V,所以A错误.
B、线圈对交变电流有阻碍作用,接在交流电路中后对电路的阻碍作用增大,所以副线圈的电阻变大,由P=
可知,副线圈的功率减小,所以变压器的输入功率也将减小,所以B错误
C、在电路中接入线圈之后,副线圈的电阻变大,所以副线圈的电流将减小,所以灯A变暗,由于副线圈的电压不变,灯泡A的电压减小,所以电压表的电压变大,电压表的示数变大,所以灯泡C的电流增加,灯泡B的电流一定减小,所以B灯变暗,C灯变亮,所以C正确.
D、输入电压的频率增加时,线圈的阻碍作用也将变大,所以副线圈的电流将减小,由于副线圈的电压不变,灯泡A的电压减小,所以电压表的电压继续变大,电压表的示数变大,所以D正确.
故选CD.
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,理想变压器的输入电压保持不变.副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R.开始时,电键S断开,当S闭合时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大
B.灯泡L1更亮
C.电流表示数增大
D.变压器的输出功率减小
参考答案:A、由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变,所以变压器的输出的电压始终不变,当S接通后,电路的总电阻减小,总电流变大,所以电阻R上消耗的电压变大,所以灯泡L1的电压减小,即电压表示数减小,所以A错误;
B、当S接通后,电路的总电阻减小,总电流变大,所以电阻R上消耗的电压变大,由于输出的电压不变,所以灯泡L1的电压减小,电流减小,灯泡L1变暗,故B错误;
C、当S接通后,电路的总电阻减小,总电流变大,而变压器的匝数比不变,所以原线圈中的电流增大,故C正确;
D、变压器的输出电压不变,输出电流变大,所以输出功率变大,故D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数n1∶n2∶n3=3∶2∶1,线圈II上接有“8 V,8 W”的灯泡L1、L2,线圈III上接有“6 V,9 W”的灯泡L3、L4,原线圈上接有电阻R1=6Ω,当a、b两端接交变电源后,L1、L2正常发光(灯泡电阻不随温度变化),则交变电源的输出功率为(? )
A.24W
B.48W
C.36W
D.72W
参考答案:B
本题解析:理想变压器没有损耗。所以变压器的输出功率等于输入功率。
L1、L2正常发光,说明副线圈2上的输出电压U2=8V,输出功率P2=2*8=16W? I2=P2/U2=2A
R34=6*6/9=4Ω
U2:U3 = n2:n3 = 2:1??得:U3=4V?
副线圈输出功率P3=2*4*4/4=8W ?
变压器原线圈的输入功率P1=16+8=24W
U1:U2 =n1 : n2 =" 3" : 2 ?
得:U1=12V,I1=P1 / U1="24" / 12=2A
电阻R1上的功率P4=I1*I1*R1=2*2*6=24W
交流电源的输出功率P=P1+P4=24+24=48W
点评:从线圈II上的灯泡都正常发光,可以求出电压,然后根据变压器的电压之比,能求出各线圈的电压之比,根据输入的功率与输出功率相等,进而求出其它的物理量
本题难度:一般
4、计算题 如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:
(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电效率是多少?
参考答案:(1)5424W(2)250V(3)97.3%
本题解析:(1)全校消耗的功率
W=5280W,设线路电流为
,输电电压为
,降压变压器原线圈电压为
,
,而
V,则
V=880V,
,
线路损失功率
W=144W,所以
W
(2)
V=24V,
V,
由
得:
V,升压变压器原线圈
电流
A=24A,发电机的电动势
V
(3)
%≈97.3%
点评:解决本题的关键知道升压变压器的输出功率等于线路损耗功率和降压变压器的输入功率之和,发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率,以及知道升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和.
本题难度:一般
5、选择题 一台理想降压变压器从10kv的线路中降压并提供200A的负载电流.已原副线圈的匝数比为40:1,则变压器原线圈中的电流、副线圈中的电压分别为( )
A.5A、250V
B.5A、10kV
C.200A、250V
D.200A、10kV
参考答案:由题意可知,原线圈电压为10KV;
副线圈两端的电流为200A;
由U1U2=n1n2可得:
U2=n2n1U1=250V;
由I2I1=n1n2可得:
I1=5A;
故选:A.
本题解析:
本题难度:简单