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1、RfP乙圖 10-2 112. (2011 高考浙江卷)如圖 10 2 12 所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù) ni= 800 和匕=200的兩個(gè)線圈,上線圈兩端與u = 51sin314t V 的交流電源相連,將下線圈兩端接交流電壓表,則交流電壓表的讀數(shù)可能是()1.(2012 南京模擬)如圖 10 2 11 中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比 n1:門(mén)2= 4 : 1,原線圈兩端連接光滑導(dǎo)軌, 副線圈與電阻 R 相連組成閉合回路.當(dāng)直導(dǎo)線 AB 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌勻速地向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),安培表 A1的讀數(shù)是 12 mA,那么安培表 A2的讀數(shù)是()A . 0B. 3 mAC. 48 mAD
2、.與 R 值大小有關(guān)解析:選 A.當(dāng)直導(dǎo)線 AB 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌勻速向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí), 恒定的電流,不能在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),副線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,原線圈中產(chǎn)生C. 12.7 VD. 144.0 V51U1丄解析:選 A.由題意知原線圈的有效值為5= .2V,若磁通量無(wú)損失,則根據(jù)n1=n2得 U251200=2X800 V = 9.0 V .因鐵芯不是閉合的,考慮到漏磁的影響,下線圈兩端電壓的有效值 應(yīng)小于 9 V,故 A 正確.3. (2011 高考廣東卷)如圖 10 2 13 甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器,負(fù)載電路中 =55 Q,A、V 為理想電流表和電壓表若原線圈接
3、入如圖乙所示的正弦交變電壓,電壓表 的示數(shù)為 110 V,下列表述正確的是()2207-22OJ2圖 10 2 12A. 2.0 VB. 9.0 VA .電流表的示數(shù)為圖 10 2 13知能演練強(qiáng)化闖關(guān)c.電壓表的示數(shù)為電壓的有效值 D 原線圈中交變電壓的頻率為100 HzU2解析:選 AC.電壓表的示數(shù)為 110 V,則電流表的示數(shù)為 R = 2 A, A 正確;原線圈輸入電壓 的有效值為 220 V,根據(jù)變壓器的變壓比關(guān)系,可知原副線圈匝數(shù)比為2 : 1, B 錯(cuò)誤;電壓表的示數(shù)為交變電流的有效值,C 正確;由題圖乙可知,此交變電流的周期為0.02 s,頻率為 50 Hz,D 錯(cuò)誤.4.
4、(2010 高考天津卷)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系,將原線圈接到電壓 有效值不變的正弦交流電源上,副線圈連接相同的燈泡L1、L2,電路中分別接了理想交流電壓表 V1、V2和理想交流電流表 A1、A2,導(dǎo)線電阻不計(jì),如圖閉合后()A1與 A2示數(shù)的比值不變A1與 A2示數(shù)的比值變大V1與 V2示數(shù)的比值變大V1與 V2示數(shù)的比值不變U1m解析:選 AD.由花=n2知,開(kāi)關(guān) S 閉合后,V2示數(shù)不變,V1與 V2示數(shù)的比值不變,故選項(xiàng)U2C 錯(cuò)誤,選項(xiàng) D 正確;開(kāi)關(guān) S 閉合后,副線圈閉合回路的總電阻R 減小,由 12= R 知,12n2變大,由懇知,A1示數(shù)變大,且 A1與 A
5、2示數(shù)的比值不變,故選項(xiàng) A 正確.5. (2010 高考福建卷)中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的 1000 kV 特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電 工程.假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500 kV 的超高壓輸電,輸電線上損耗的電功率為P在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下,現(xiàn)改用 1000 kV 特高壓輸電,若不考慮其他因素的影響,則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)椋ǎ〢. 4C. 2PD. 4P解析:選 A.輸送電功率不變,則輸電電壓與輸電電流成反比,所以用1000 kV 特高壓輸電時(shí),輸電電流為原來(lái)輸電電流的一半;而輸電線上損耗的電功率與輸電電流的平方成正比,1 P所以輸電線上損耗功率為原來(lái)輸電線上損耗功率的
6、4,即 4,A 正確.卒課時(shí)、選擇題10 2 14 所示.當(dāng)開(kāi)關(guān) SA . A1示數(shù)變大,B . A1示數(shù)變大,C. V2示數(shù)變小,D . V2示數(shù)不變,B.2圖 10-2 14CD1. (2012 湖北八校聯(lián)考)現(xiàn)用電壓為 380 V 的正弦式交流電給額定電壓為以下電路中不可能使電燈正常發(fā)光的有(圖 10 2 15220 V 的電燈供電,解析:選 D.由圖可知,A、B 中均有電阻分壓,可以使電燈正常發(fā)光;C 為降壓變壓器,通過(guò)變壓器降壓也可以使電燈正常發(fā)光;D 為升壓變壓器,電燈兩端的電壓要大于380 V,不可行.2.(2012 溫州十校聯(lián)合體模擬)如圖 10 2- 16 所示,一理想變壓器
7、原線圈匝數(shù)為 ni= 1000 匝,副線圈匝數(shù)為 n2= 200 匝,將原線圈接在 u = 200 2sin120n(V)的交流電壓上,電阻 R =100 Q,電流表 A 為理想電表,下列推斷正確的是( )A .交變電流的頻率為50 Hz2B 穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為T(mén) Wb/s2C.電流表 A 的示數(shù)為 5 屯:2 AD .變壓器的輸入功率是16 W解析:選 BD.已知 u= 200 2sin120 *(V),則有效值 5= 200 V,角速度 = 2nf= 120nrad/ 知交變電流的頻率為 60 Hz ;由 Um1=門(mén)1(曲A) = 200 ,2 V,而m=1000 匝,則穿過(guò)鐵
8、芯的 磁通量的最大變化率/A為,2/5 Wb/s ;由 12= U2/R= 40/100 A = 0.4 A,得電流表 A 的示數(shù)為 0.4 A;由 P1= P2= l2U2= 0.4X40 W = 16 W,故 B、D 正確.3.(2011 高考新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖 10 2 17, 一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1 : 2;副線圈電路中接有燈泡,燈泡的額定電壓為220 V,額定功率為 22 W;原線圈電路中接有電讀數(shù),則()圖 10 2 17A. U = 110 V,I = 0.2 AB. U = 110 V,I = 0.05 AC. U = 110 2V,I = 0.2 AD. U=110
9、 .2V,I = 0.2 .2 A解析:選 A.交流電壓表、電流表測(cè)得的是交變電流的有效值,由燈泡正常發(fā)光可知,變壓 器的輸出電壓為 220 V,而變壓器的輸入與輸出電壓之比等于原副線圈的匝數(shù)比,故變壓器 的輸入電壓為 110 V,電壓表的示數(shù)為 110 V,又因?yàn)樽儔浩鞯妮斎牍β实扔谳敵龉β?,?此可知變壓器的輸入電流為0.2A,故 A 正確.4如圖 10 2 18 所示,一理想變壓器原、畐 U 線圈匝數(shù)比為3 : 1,畐 U 線圈上接三個(gè)相同的燈泡,均能正常發(fā)光,原線圈中再串一個(gè)相同的燈泡L,則()壓表和電流表現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān),燈泡正常發(fā)光若用U 和 I 分別表示此時(shí)電壓表和電流表的R圖 10
10、2 16圖 10 2 18A 燈 L 也能正常發(fā)光B 燈 L 比另外三個(gè)燈都暗C.燈 L 將會(huì)被燒壞D .不能確定11n21解析:選 A.原、副線圈中的電流之比為 匚=懇=3,而副線圈中通過(guò)每盞燈的電流均為其額I21定電流 I額=3.又|1= 3I2,所以通過(guò)原線圈中燈 L 的電流恰為其額定電流,燈L 正常發(fā)光,所以 A 正確.5. (2010 高考重慶卷)一輸入電壓為 220 V,輸出電壓為 36 V 的變壓器副線圈燒壞.為獲知 此變壓器原、副線圈匝數(shù),某同學(xué)拆下燒壞的副線圈,用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5 匝線圈,如圖 10 2 19 所示,然后將原線圈接到220 V 交流電源上,測(cè)得新繞線圈
11、兩端的電壓為1V .按理想變壓器分析,該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為U1n1U1n1U2= n2,U3= n3,所以對(duì)220 110036 = n2,故n2甲所示的理想變壓器的原線圈輸入圖乙所示的交變電壓,副線圈接有一已知電流表的示數(shù)為0.10 A,電阻 R= 30Q由此可知該變A .變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為220 VB .變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為22 .2 VC.變壓器輸出端交變電流的頻率為50 HzA. 1100,360C. 2200,180解析: 選 B.由于理想變壓器的電壓比與原、 畐 U 線圈匝數(shù)比的關(guān)系為220 n11 = 5 ,山=1100 匝,對(duì)改裝前的變
12、壓器則有:A. 50 : 3C. 500 : 1解析:選 A.根據(jù)題意可得副線圈端電壓U1n1匚=匚,代入數(shù)據(jù)可得:n1n2= 50 : 3.10 2 20B. 50 2 :D. 500 近U2= 0.10 X 30 V = 3 V ,原線圈端電壓 山=50 V,因7.(2012 鄭州質(zhì)檢)如圖圖象原、副線圈匝數(shù)比 則()10 2 21 所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的n1: n2= 10 : 1,串聯(lián)在原線圈電路中交流電流表的示數(shù)為u t1 A,D. 2200,360-5皿于改裝后的變壓器有:=180 匝,B 正確.6.如圖 10 2 20電流表(內(nèi)阻不計(jì))和負(fù)載電阻 R,2加b
13、乙D 變壓器的輸出功率為220.2 W解析:選 AC.由原線圈所接正 弦交流電 u t 圖象以及交流電規(guī)律可知,變壓器原線圈所接Um交流電壓有效值為 Ui=2=220 V,輸出端所接電壓表示數(shù)也為有效值, 因?yàn)樵?、副線圈匝 數(shù)比 ni:門(mén)2= 10: 1,由變壓器的變壓關(guān)系可知 Ui: 6= ni: n2,解得 U2=22 V,變壓器的 輸入功率等于輸出功率P = UiIi= 220 W,因此 A 正確;B、D 錯(cuò)誤;再由 ut 圖象知交流 電周期為 0.02 s,頻率為 50 Hz, C正確.& (2011 高考山東卷)為保證用戶電壓穩(wěn)定在 220 V ,變電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓, 圖
14、10 2 22 甲為調(diào)壓變壓器示意圖.保持輸入電壓 U1不變,當(dāng)滑動(dòng)接頭 P 上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓. 某 次檢測(cè)得到用戶電壓 U2隨時(shí)間 t 變化的曲線如圖乙所示以下正確的是( )A.U2=190 寸 2sin(50nVB.U2=190 運(yùn) sin(100n)VC.為使用戶電壓穩(wěn)定在 220 V,應(yīng)將 P 適當(dāng)下移D 為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應(yīng)將 P 適當(dāng)上移2n解析:選 BD.根據(jù)題圖乙可知交變電流電壓的最大值Um= 190 2 V 和周期 T= 0.02 s(3=亍=100n)結(jié)合正弦交變電流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u= Umsin3 t可知 B 正確,A 錯(cuò)誤;根據(jù)U1n1變壓器的變
15、壓比 Ul= n2,U1、n2不變,提高 U2只能減小 n1,所以 P 應(yīng)上移,D 正確,C 錯(cuò) 誤.9.(2011 高考福建卷)圖 10 2 23 甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1: n2=5:1,電阻 R= 200,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡,S1為單刀雙擲開(kāi)關(guān)原線圈接正弦式交變電源,輸入電壓 u 隨時(shí)間 t 的變化關(guān)系如圖乙所示現(xiàn)將S1接 1、S2閉合,此時(shí) L2正常發(fā)光下列說(shuō)法正確的是()A .輸入電壓 u 的表達(dá)式 u= 20.2sin(50 t)VB .只斷開(kāi) S2后,L1、L2均正常發(fā)光C.只斷開(kāi) S2后,原線圈的輸入功率增大D 若 S1換接到 2 后,R 消耗的電功
16、率為 0.8 W解析:選 D.本題考查正弦式交變電流的圖象、變壓器的工作原理、功率關(guān)系和電路功率的計(jì)算,意在考查考生分析處理電路相關(guān)知識(shí)的能力讀圖知周期T= 0.02 s,所以 u= 20 2sin(100 t)V.原本 L2正常發(fā)光,只斷開(kāi) S2后,電壓被兩燈泡均分,不會(huì)正常發(fā)光,且兩燈泡U1n1串聯(lián),負(fù)載電阻增大,輸出功率減小,輸入功率也減小由變壓器的變壓比G=二可得副線2 2U24_圈輸出電壓為 4 V , S1換接到 2 后,R 消耗的功率 P =R=20W = 0.8 W , D 正確.10. (2010 高考江蘇卷)在如圖 10 2 24 所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中, 升壓變壓器和降
17、壓變 壓圖 10 2 22甲器均為理想變壓器, 發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變.隨著發(fā)電廠輸出功率的增大,下列說(shuō)法中正確的有()JI壓變斥器降壓變斥器圖 10-2 24A 升壓變壓器的輸出電壓增大B 降壓變壓器的輸出電壓增大C.輸電線上損耗的功率增大D 輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大解析:選 CD.設(shè)升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為 N“降壓變壓器的匝數(shù)比為 2、發(fā)電廠輸 出電壓為 Ui,輸出功率為 Pi,則升壓變壓器的輸出電壓為 Ui/Ni,輸電線中的電流為 PiNi/U1,P2RN2Ui/Ni PiNiR/Ui輸電線損耗的功率為Ui,降壓變壓器輸出電壓為N,輸電線上損耗的功率2Pi
18、RNi占總功率的比例為Ui,可見(jiàn),當(dāng)輸出功率 Pi增大時(shí),C、D 正確.二、非選擇題II如圖 I0 2 25 所示降壓變壓器的原線圈匝數(shù)與副線圈的匝數(shù)之比是3: I,原線圈的輸入電壓為 660 V,副線圈的電阻為 0.2 坪這臺(tái)變壓器供給 I00 盞“220 V,60 W 的電燈用電, 求:空載時(shí)副線圈的路端電壓和輸出功率.(2) 接通時(shí)副線圈的路端電壓.(3) 每盞燈的實(shí)際功率.解析:(I)將變壓器視為理想變壓器,設(shè)空載時(shí)副線圈的路端電壓為U2n2U2n2由 ni=Ui,得U2= niUi=220V因?yàn)榭蛰d,副線圈的負(fù)載電阻R2T8,副線圈中的電流為零,即12= 0,所以 P = I2U2= 0.接通電路后,I00 盞燈并聯(lián)的總電阻為RU額/ P額R外=i00=i00=8.07QU2副線圈的路端電壓 U2=R外R外十 r2
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