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1、理想变压器 电能的输送考点规范练第66页 一单项选择题1.如图所示,一理想变压器原副线圈的匝数比为12;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220 V,额定功率为22 W;原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关,灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )A.U=110 V,I=0.2 AB.U=110 V,I=0.05 AC.U=110 V,I=0.2 AD.U=110 V,I= A答案:A解析:灯泡正常发光说明副线圈的电压为220 V,电流为 A=0.1 A,根据理想变压器中电压电流与线圈匝数的关系知,原线圈中电压为220 V=110 V,电流为0.1 A=0.2
2、A,故选项A正确2.如图所示,某理想变压器的输入电压U一定,两个副线圈的匝数是n2和n3当把电热器接ab,让cd空载时,电流表读数是I2;当把同一电热器接cd,而ab空载时,电流表读数是I3,则I2I3等于( )A.n2n3B.n3n2C.D.导学号34220365答案:C解析:由变压比知,由P入=P出知,当电热器接ab,让cd空载时,有I2U=;当把同一电热器接cd,而ab空载时,有I3U=,所以I2I3=,故选项C正确3.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电
3、流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( )A.ab接MNcd接PQ,IabIcdC.ab接PQcd接MN,IabIcd导学号34220366答案:B解析:高压输电线上的电流较大,测量时需把电流变小,根据,MN应接匝数少的线圈,故ab接MN,cd接PQ,且IabIcd,选项B正确4.如图所示,理想变压器的原线圈接入 u=11 000sin 100t(V)的交流电压,副线圈通过电阻 r=6 的导线对“220 V 880 W”的电器RL供电,该电器正常工作,由此可知( )A.原副线圈的匝数比为501B.交流电压的频率为100 HzC.副线圈中电流的有效值为4 AD.变压器的输入功率为880 W答案
4、:C解析:由电器RL正常工作,可得通过副线圈的电流I= A=4 A,故C对;副线圈导线所分电压为U1=46 V=24 V,副线圈两端电压U2=220 V+24 V=244 V,因此原副线圈的匝数比 ,故A错;又P1=P2=U2I2=2444 W=976 W,故D错;交流电压的频率f=50 Hz,故B错5.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原副线圈的匝数分别为n1n2,电压分别为U1U2,电流分别为I1I2,输电线上的电阻为R,变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( )A.B.I2=C.I1U1=RD.I1U1=I2U2答案:D解析:根据理想变压器的工作原理得I1U1=I2U2,选项A
5、错误;U2不是加在R两端的电压,故I2,选项B错误;I1U1等于R上消耗的功率R与下一级变压器的输入功率之和,选项C错误,选项D正确6.(2015河北邯郸质检)如图所示,理想变压器的原副线圈匝数比为15,原线圈两端的交流电压u=20sin 100t V氖泡在两端电压达到100 V时开始发光下列说法正确的是( )A.开关闭合后,氖泡的发光频率为50 HzB.开关闭合后,电压表的示数为100 VC.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输出功率不变答案:B解析:由交流电压的瞬时值表达式知,原线圈两端电压的有效值为20 V,由电压与匝数成正比得副线圈两端的电压为U2=100 V,电压表
6、的示数为交流电压的有效值,所以B正确;交流电压的频率为f=50 Hz,一个周期内副线圈两端电压两次大于100 V,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100 Hz,A错误;开关断开前后,输入电压不变,变压器的匝数比不变,故输出电压不变,C错误;开关断开后,副线圈所在电路消耗的功率减小,输入功率也减小,D错误7.(2015广东七校联考)如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为101,原线圈输入的交变电流如图乙所示,电阻R=22 ,则下列说法正确的是( )A.交变电流的频率为100 HzB.t=0.005 s时电压表的读数为22 VC.t=0.01 s时电流表的读数为1 AD.该变压器原线
7、圈的输入功率为22 W答案:D解析:由图象知交变电流的周期为T=0.02 s,频率为f=50 Hz 故A错误;电压表的读数为电压的有效值,原线圈两端电压的有效值为220 V,根据电压与匝数成正比可知,副线圈两端电压的有效值为22 V,所以电压表的读数为22 V,故B错误;副线圈电路中的电阻为22 ,所以副线圈中的电流为I= A=1 A,根据原副线圈中电流与匝数成反比可知,原线圈中的电流为0.1 A,电流表的读数为电流的有效值,所以电流表的读数为0.1 A,故C错误;副线圈电路消耗的功率 P=UI=221 W=22 W,变压器的输入功率等于输出功率,故D正确二多项选择题8.如图所示,一理想变压器
8、原副线圈的匝数分别为n1n2原线圈通过一理想电流表A接正弦式交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大用交流电压表测得ab端和cd端的电压分别为Uab和Ucd,则下列说法正确的是( )A.UabUcd=n1n2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍导学号34220367答案:BD解析:变压器的变压比,其中U1U2是变压器原副线圈两端的电压U1=Uab,由于二极管的单向导电特性,UcdU2,选项A错误;增大负载电阻R的阻值,负载的电功率减小,由于P入
9、=P出,且P入=I1Uab,所以原线圈上的电流I1减小,即电流表的读数变小,选项B正确;cd端的电压由输入电压Uab决定,负载电阻R的阻值变小时,Ucd不变,选项C错误;根据变压器上的能量关系有E输入=E输出,在一个周期T的时间内,二极管未短路时有UabI1T=+0(U为副线圈两端的电压),二极管短路时有 UabI2T=T,由以上两式得I2=2I1,选项D正确9.(2015江西南昌模拟)某供电系统是由交流发电机输出电压和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示图中R0表示输电线的电阻则下列说法正确的是( )A.当电压表V1示数减小,而用电器负载不变时,不改变滑片位置,电流表A1示数增大B.当电压表
10、V1示数减小,而用电器负载不变时,适当上移滑片P,可使电流表A2示数不变C.当电压表V1示数不变,而用电器负载增加时,不改变滑片位置,电流表A1示数不变D.当电压表V1示数不变,而用电器负载增加时,适当上移滑片P,电流表A1示数一定增大答案:BD解析:V1读数减小导致V2读数减小,负载电阻不变,导致I2减小,I1减小,A错误;电压关系为,减小U1同时增大n2可以使得U2不变,I2不变,B正确;U1不变,又不改变滑片位置则U2不变,此时增加负载(即减小负载电阻),I2增大,从而I1增大,C错误;根据,在U1不变时,上移滑片,U2增大,此时增加负载,I2增大,从而I1增大,D正确10.(2015辽
11、宁五校联考)图甲中理想变压器原副线圈的匝数之比n1n2=51,电阻R=20 ,L1L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关原线圈接正弦式交流电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1S2闭合,此时L2正常发光下列说法正确的是( )A.输入电压u的表达式为u=20sin 50t(V)B.只断开S2后,L1L2均正常发光C.只断开S2后,原线圈的输入功率减小D.若将S1换接到2,R消耗的电功率为0.8 W答案:CD解析:交变电流的瞬时值表达式u=Emsin t,由题图乙可以看出Em=20 V,周期T=0.02 s,=100 rad/s,A错;根据题中条件S1接1,S2闭合,L2
12、正常发光,可以推出能使灯L2正常发光的额定电压为4 V,如果S1接1,断开S2,则每个灯泡两端电压为2 V,B错;理想变压器输入功率由输出功率决定,而输出功率P出=,在输出电压不变的情况下,负载电阻R0增大,输出功率减小,C对;当S1接2时,U=4 V,R=20 ,代入P出=得 P出=0.8 W,D对11.如图所示,矩形线圈面积为0.1 m2,匝数为100,绕OO轴在磁感应强度为 T的匀强磁场中以角速度5 rad/s匀速转动从图示位置开始计时理想变压器原副线圈的匝数分别为n1n2,两电表均为理想电表,电阻R=50 ,其他电阻不计,下列判断正确的是( )A.在t=0.1 s时,穿过线圈的磁通量最
13、大B.时,变压器输入功率为50 WC.P向上移动时,电压表示数变大D.P向上移动时,电流表示数变小导学号34220368答案:BD解析:由T=可求得交变电流的周期为T=0.4 s,从图示位置转动0.1 s时线圈平面恰好与中性面垂直,磁通量为零,A错误;根据 E1=可求得E1=10 V,由E2=E1可求得E2=50 V,利用P=可求得P=50 W,B正确;当滑片P向上移动时,n2减小,根据 E2=E1可知E2减小,电压表示数减小,C错误;根据变压器输入功率与输出功率相等可得I1E1=,当滑片P向上移动时,n2减小,E2减小,E1保持不变,故I1减小,D正确12.下图为远距离输电的电路原理图,变压器均为理想变压器并标示了电压和电流,其中输电线总电阻为R,则( )A.I2=B.I2C.用户得到的电功率与电厂输出的电功率相等D.用户得到的交变电流的频率与电厂输出交变电流的频率相等答案:BD解析:由于输电线总电阻为R,输电线上有电压损失,U线U2,根据欧姆定律得I2=,故选项A错误,选项B正确;输电线上有功率损失,理想变压器不改变电功率,所以用户得到的电功率小于电厂输出的电功率,故选项C错误;根据变压器的原理可知原副线圈中交变电流的频率相等,所以用户得到的交变电流的频率与电厂输出交变电流的频率相等,故选项D正确