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1、考点规范练考点规范练 53 变压器变压器 电能的输送电能的输送 一、单项选择题 1.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在 a、b 间作为原线圈。通过滑动触头 取该线圈的一部分,接在 c、d 间作为副线圈。在 a、b间输入电压为 U1的交变电流时,c、d 间的输出 电压为 U2。在将滑片从 M点顺时针旋转到 N 点的过程中( ) A.U2U1,U2降低B.U2U1,U2升高 C.U2U1,U2降低D.U2U1,U2升高 2.(2018北京东城期末)如图所示,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交流电源上,交流电压瞬 时值随时间变化的规律为 u=311 sin 100t V,副
2、线圈所在电路中接有电灯、电动机、理想交流电压 表和理想交流电流表。已知理想变压器原、副线圈匝数比为 101,电灯额定功率为 44 W,电动机内 阻为 1 ,电流表示数为 3 A,各用电器均正常工作。则( ) A.电压表示数为 31.1 V B.电动机的输出功率为 21 W C.变压器的输入功率为 44 W D.通过保险丝的电流为 30 A 3.下图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为 1100,降压变压器原、副线圈匝数 比为 1001,远距离输电线的总电阻为 100 。若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为 750 kW。下列说法正确的是( ) A.用户端交变电流的频率为
3、100 Hz B.输电线中电流为 30 A C.用户端电压为 250 V D.输电线路损耗功率为 180 kW 二、多项选择题 4.下图是通过变压器给用户供电的示意图,变压器的输入电压是电网电压,基本稳定,输出电压通过输 电线输送给用户。输电线的电阻用 R0表示,用变阻器的电阻 R 表示用户用电器的总电阻,当变阻器的 滑片 P 向上移动时,以下说法正确的是( ) A.相当于增加用电器的个数 B.V1的示数随 V2示数的增大而增大 C.A1的示数随 A2示数的减小而减小 D.变压器的输入功率减小 5.学校的变压器把电压为 1 000 V 的交变电流降压为 u=311 sin100 t V 后供给
4、各教室,输电线的零线 b上保持零电势不变,而火线 a 上的电势随时间周期性变化。为保证安全用电,教室里电灯的开关要 接在火线上,如图所示。下列说法正确的是( ) A.变压器原线圈与副线圈的匝数比为 5011 B.此交变电流的频率为 100 Hz C.开关断开时其两触点间的电压为 220 V D.火线上的最高电势与最低电势之差为 311 V 三、非选择题 6.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为 9 kW,输出电压为 500 V,输电 线的总电阻为 10 ,允许线路损耗的功率为输出功率的 4%。 (1)村民和村办小企业需要 220 V 电压时,所用升压变压器和降压变压器的
5、原、副线圈的匝数比各为 多少?(不计变压器的损耗) (2) 若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少? 考点规范练 53 变压器 电能的输送 1.C 解析 根据电压和匝数的关系,得 U2= U1,已知 n2n1,所以 U2U1,滑片从 M 点顺时针旋 1 2 = 1 2 2 1 转到 N点过程中,n2减小,n1不变,所以 U2减小,故选项 A、B、D 错误,C 正确。 2.B 解析 该交流电源的电压有效值为 220 V,根据理想变压器的电压比等于匝数比,则电压表的示数 为 22 V,选项 A 错误;电灯两端的电压为 22 V,电灯正常工作,根据 P=UI,可得流经
6、电灯的电流为 2 A, 根据串、并联电路特点,流经电动机的电流为 1 A,则电动机的输出功率 P出=UIM-r=21 W,选项 BM2 正确;根据理想变压器的电流比与匝数比成反比,则通过保险丝的电流为 0.3 A,选项 D 错误;变压器的 输入功率 P入=2200.3 W=66 W,选项 C 错误。 3.B 解析 变压器不改变交变电流的频率,故用户端交变电流的周期为 T=0.02 s,频率为 50 Hz,选项 A错误;升压变压器输入电压为 U1=250 V,则输出电压为 U2=25 000 V,由 P2=P1=750 kW 及 P2=I2U2 得,输电线中的电流为 I2=30 A,选项 B 正
7、确;输电线路损耗功率为 P=r=302100 W=90 kW,选项22 D错误;线路损失电压为 U=I2r=3 000 V,则降压变压器输入电压为 U3=U2-U=22 000 V,则用户端 电压为 220 V,选项 C 错误。 4.CD 解析 当变阻器的滑片 P 向上移动时,用电器的总电阻增大,相当于并联的用电器数目减少,A 错误,D正确;同时变压器的输入功率减小,由于电网电压 u 不变,所以两个电压表的示数不变,B 错误; 由于变压器的输出功率决定输入功率,所以 A1的示数随 A2示数的减小而减小,C 正确。 5.AC 解析 教室需要的交变电流有效值 U2= V=220 V,故匝数比,A
8、正确;变压 311 2 1 2 = 1 2 = 1 000 220 = 50 11 器不改变交变电流的频率,故 f1=f2= Hz=50 Hz,B 错误;开关断开时两点电压为有效值,即为 2 = 100 2 220 V,C正确;火线上最高电势为 311 V,最低电势为-311 V,故电势之差为 622 V,D 错误。 6.解析 (1)输电电路图如图所示, 由 P=4%P输出和 P=R22 得 I2=6 A 4%输出 则 U送=1 500 V 输出 2 升压变压器原、副线圈匝数比 1 2 = 0 送 = 500 1 500 = 1 3 输电线上电压损失 U=I2R=60 V 故降压变压器输入电压 U1=U送-U=1 440 V 故降压变压器原、副线圈匝数比 。 1 2 = 1 2 = 1 440 220 = 72 11 (2)若不用变压器,则输电电流 I=18 A 输出 0 U=U0-IR=320 V,P=P输出-I2R=5 760 W。 答案 (1)13 7211 (2)320 V 5 760 W