高考物理试题《变压器原理》考点预测(2017年强化版)(三)

时间:2017-08-09 07:41:10

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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

2
sin20πt(V),灯泡A恰能正常发光,而灯泡B、C能发光.当与B灯串联一个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
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参考答案: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=U2R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.


本题解析:


本题难度:一般



2、实验题  如图所示,自耦变压器输入端AB接交流稳压电源,其电压有效值UAB=100V,R0=40W,当滑动片处于线圈中点位置时,CD两端电压的有效值UCD为___________V,通过电阻R0的电流有效值为_____________A.


参考答案:200,5


本题解析:因自耦变压器的原副线圈在一起,由题可知,原线圈的匝数为副线圈匝数的一半.理想变压器的变压比为,所以V.根据部分电路欧姆定律有A.


本题难度:简单



3、选择题  如图所示,理想变压器原线圈匝数为n1,两个副线圈匝数分别为n2和n3,且n1:n2:n3=4:2:1,输入电压U1=16V,R1=R2=10Ω,则输入的电流I1大小是(  )
A.0.4A
B.0.1A
C.0.5A
D.以上答案都不对
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参考答案:由电压和匝数的关系知:U2=n2n1U1=8V,U3=n3n1U1=4V,由输入功率等于输出功率知:U1I1=U22R1+U23R2,代入数据得I1=0.5A,故C正确.
故选C


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流,若互感器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶100,交流电流表A的示数是50 mA,则
?
A.被测电路的电流的有效值为5 A
B.被测电路的电流的平均值为0.5 A
C.被测电路的电流的最大值为5 A
D.原、副线圈中的电流同时达到最大值


参考答案:AC


本题解析: 交流电流表示数为副线圈中电流的有效值,即,根据,A正确,B错误;原线圈中电流的最大值为,C正确,原线圈中电流最大时,线圈中磁通量的变化率等于零,此时副线圈中的电流最小,原线圈中电流为零时,磁通量的变化率最大,副线圈中电流最大,所以原副线圈中的电流有相位差,故不能同时达到最大值,D错误,
故选AC
点评:关键是明白变压器是利用电磁感应原理工作的


本题难度:简单



5、计算题  如图所示为一输电系统,A地有一台升压变压器,B地有一台匝数比为10:1的降压变压器,降压变压器副线圈上的电流为100A,输出功率是12kW,A、B两地输电线的电阻是20Ω,求:

(1)升压变压器输出端的电压;
(2)若不用变压器,要在B地得到同样大小的电流和电功率,那么在A地要用多大的电压将电能输出?
(3)两情况下输电线上损失功率之比是多少?


参考答案:(1)1400V(2)2120V(3)1:100


本题解析:(1)降压变压器输出端电压:?
所以由?由
输电线上损失的电压为:? ()
所以升压变压器输出端的电压:
(2)若不用变压器,B处电压:
线路压降:
所以A处电压为
(3)有变压器时,线路损耗功率:
无变压器,线路消耗功率:
所以两情况下输电线上损耗功率之比为
点评:熟练掌握理想变压器的电流、电压和匝数之间的关系是解此题的关键


本题难度:一般




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