10.2变压器 电能的输送.docx

10.2变压器电能的输送1.如右图所示，理想变压器的。、b端加上一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈c、4端所接灯泡L恰好正常发光.此时滑动变阻器的滑片尸位于图示位置.现将滑片下移（导线电阻不计），则以下说法中正确的是（）A.灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小B.灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C.灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D.灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变解析：因为副线圈两端的电压没发生变化，所以灯仍能正常发光.当滑片下移时，由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，且输入的功率变小，A正确.答案：A2 .如图所示为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电，下列表述正确的是（）升压变压器A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B.高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：根据尸=2r可知，在电流/一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R=Pg所以增大输电线横截面积S有利于减少输电过程中的电能损失，A对；由公式P=产R可得，若设输送的电功率为P,则尸=疝，可见，在输送电压U一定时，输送的电功率P越大，输电过程中的电能损失越大，C错误.答案：ABD3 .如右图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形，原、副线圈匝数比小：2=10：1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A,下列说法中错误的是（）A.副线圈交流电的表达式w=2002sin（100r）8 .变压器的输出功率为200WC.变压器输出端的交流电的频率为50HzD.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为呼Wb/s解析：由图象可知，A是原线圈中的电压的表达式，A错；原线圈中电压的有效值为200V,电流表示数为1A,则变压器的输入功率为P=U/=200W,由能量守恒知B对；图象中的周期为0.02s,则交流电的频率为50Hz,C对；由七=，7可推出詈=与卜或鬻），D对.答案：A4.一理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R,触头尸与线圈始终接触良好，下列判断正确的是（）A.若通过电路中4、。两处的电流分别为、左则在左B.若仅将触头P向4端滑动，则电阻H消耗的电功率增大C.若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大D.若在使电阻R增大的同时，将触头尸向4端滑动，则通过/处的电流一定增大解析：自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器.通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈两端电压，实现电压的变换.原、副线圈两端电压与其匝数成正比.理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，若仅将触头P向彳端滑动，电阻H两端的电压增大，则电阻R消耗的电功率增大，选项B正确.答案：B5.随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为输电导线总电阻为凡在某一时段用户需求的电功率为外，用户的用电器正常工作的电压为S.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（）A.输电线上损耗的功率为警B.输电线上损耗的功率为第C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电的效率p2R解析：设发电厂输出功率为尸，则输电线上损耗的功率尸=尸一尸°,"=I2R=盼,A、B项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C项正确人；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D项错误.答案：C6.如右图所示，水平铜盘半径为广，置于磁感应强度为&方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过滑动变阻器Ri与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为：1,变压器的副线圈与电阻为&的负载相连，则（）A.变压器原线圈两端的电压为BP2B.若用不变时，通过负载&的电流强度为0C.若R不变时，变压器的副线圈磁通量为OD.若R变化时，通过负载&的电流强度为通过R电流的：解析：水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源.当W不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，副线圈中的磁通量一定，磁通量的变化量为零，故其输出电压为零，分析可知A、C错，B对；当R变化时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确定，故D错.答案：B另：D项中电流与匝数的关系可能不成立，比如左边如果电流均匀增大，则右边输出不变.7 .如右图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1,原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论正确的是()A.若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为24、nV8 .若输入电压不变，副线圈帧数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来2倍D.若保持负载电阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍解析：因为电压表的读数为6V,则变压器的输出电压的有效值为6V,由卷=猿，故U=4S=24V,所以输入电压的最大值为Um=啦5=24娘V,所以选项A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则5增大，由A=蔡可知，电流表示数增大，所以选项B不对；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻H变大时，贝J2=,电流变小，故P=P2=U2h,所以输入功率也减小，所以选项C错；若负载电阻R不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，A=蔡则输出电流也变为原来K的2倍，故输出功率P2=S2变为原来的4倍，所以选项D正确.答案：AD8 .正弦交流电源与变压器的原线圈相连，变压器的原、副线圈匝数比为22：1,变压器副线圈与电阻A交流电压表按如图甲所示的方式连接，R=IOC,交流电压表的示数是Iov图乙是电阻R两端电压随时间f变化的图象，贝J()A.图乙中t0=102V9 .R两端的电压/?随时间t变化的规律是m=52cos50VC.交变电源的电压随时间/变化的规律是“=220AnSinIOoRVD.变压器原线圈中电流i随时间t变化的规律是=22cos50A解析：交流电压表的示数是10V,最大值为10L图乙中UO=IOV,所以选项A正确，B错误;原线圈电压为220V,交变电源的电压随时间，变化的规律是=22SESinlOOwV,选项C正确；副线圈电流为1A,则原线圈电流为Ja,最大值感A,选项D错误.答案：AC10 “572”汶川大地震发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机.该柴油发电机说明书的部分内容如下表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5XlOFQ/m.安置区家用电器的总功率为44kW,当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是（）型号AED6500S最大输出功率60kW输出电压范围220V300VA.输电线路中的电流为20AB.输电线路损失的电功率为8000WC.发电机实际输出电压是300VD.如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是30OVPn44×104解析：%=/O=讥=F-A=20°A；线路损失功率尸线=/线2r畿=8000W'线路两端电压U=/线及权=40V,所以发电机输出电压为260V；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是2602V.答案：B10 .图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连/为滑动头.现令尸从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止.用表示流过原线圈的电流，/2表示流过灯泡的电流，S表示灯泡两端的电压，P2表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值）.下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是（）解析：当滑动头尸匀速上滑时，副线圈匝数均匀增大，由舁=?知，5=?5,S随时间均匀增大，C5"2"1项正确；由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以当电压均匀增加时，由欧姆定律/二年知灯泡中电流并非均匀增加，而是增加的越来越慢，其/2Z图线的斜率逐渐减小，B项正确；灯泡消耗的功率=。2,2,M随时间并不是均匀增加的D项错误；变压器的输入功率与输出功率相等，当灯泡功率增大时，输入功率也在增大，原线圈中电流增大，A项错误.答案：BC另：要考虑灯泡电阻的变化.11 .如右图所示，导体棒时两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比加：/72=10：1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R）.匀强磁场的磁感应强度为5,方向竖直向下，导体棒时长为/（电阻不计），绕与"平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）00,以角速度匀速转动.如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I,则（）A.滑动变阻器上消耗的功率为P=IOI2RB.变压器原线圈两端的电压5=10RC.取ah在环的最低端时，=0,则导体棒ah中感应电流的表达式是z=2sintDob沿环转动过程中受到的最大安培力F=小BIl解析：由于电流表示数为有效值，由：=竽可知A=10/，故尸=IOO/2R,选项A错误；变压器原线圈两/2n端电压为Ul=FXloR=1OOR,选项B错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i=cosM,选项C错误；导体棒中电流最大值为啦/,所以F=小BII,选项D正确.答案：D12.某小型发电站的发电机输出交流电压为500V,输出电功率为50kW,如果用电阻为3C的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%,则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？解析：用500V电压送电时示意图如右图所示，50kW的电功率在输电线上的电流Iq=PIUO=50×1035OOA=100A.用户获得电压UI=Uo-)R=(500100×3)V=200V,用户获得的功率Pi=oS=2IO”W.改用高压输送时，示意图如下图所示，要求?我=0.6%?，WP«=50×103×0.6%W=300W./RUf输电电流/=亚加=3003A=IOA.P5O×1O3发电站升压后输电电压10v=5000V,升压变压器质数比由2=U(U=5005000=1/10,输电线上损失的电压U'=IR=10x3V=30V.到达用户输入变压器电压Lh=U-U1=4000-30)V=4970V,降压变压器的匝数比/=饯=劈=箸.答案：220V2×104W1：10497:22