高中物理人教版1第4章交變電流電機第3節(jié)三相交變電流

人教版物理高二選修2-1第四章第三節(jié)三相交變電流同步訓(xùn)練一．選擇題1．如圖A、B、C為三相交流發(fā)電機的3組線圈，a、b、c為三盞電阻不同的燈泡，已知發(fā)電機的相電壓為220V，則下列說法中正確的是（）A． a燈泡兩端的電壓為220VB． b燈泡兩端的電壓為220VC． 右圖所表示的連接方法為：三相四線制﹣星形接法，中線可以撤銷D． 因三盞燈的電阻不同，燈泡兩端的電壓無法判斷答案：B解析：解答：三相交流發(fā)電機可以發(fā)出三相交變電流，當(dāng)作三個獨立的單相交流發(fā)電機，A、由于已知發(fā)電機的相電壓為220V，它們可以分別單獨向外傳送三組單相交變電流，而三盞電阻不同的燈泡接入的電壓都是單相電壓，所以燈泡兩端的電壓都是220V．與電阻無關(guān)；故AD錯誤，B正確．C、三相交流發(fā)電機可以運用三相四線制向外輸電，即運用三根火線、一根中性線向外輸電，也可以運用三相三線制向外輸電，即運用三根火線向外輸電．三相負載完全相同時，三相交流發(fā)電機用三根線（都是火線）向外輸電，因為此時中性線的電流為0；三相負載不完全相同時，中性線的電流不為0；所以圖中的中性線如果去掉燈泡的亮度會發(fā)生變化．故C錯誤；故選：B分析：三相交流發(fā)電機可以發(fā)出三相交變電流，相當(dāng)于三個單相交流發(fā)電機，能單獨向外傳送三組單相交變電流．由于已知發(fā)電機的相電壓為220V，三盞電阻不同的燈泡接入的電壓都是單相電壓，所以燈泡兩端的電壓都是220V．2．三相電源的連接如圖所示，電路中的三個交流電壓表的示數(shù)U1、U2、U3間的關(guān)系是（）A． U1：U2：U3=1：：1 B． U1：U2：U3=1：：1C． U1：U2：U3=1：2：1 D． U1：U2：U3=：1：答案：解析：解答：該接法是星形接法，采用三相四線制對外供電，三只交流電壓表，其中V1、V3測量的是相電壓，V2測量的是線電壓，故V1=V3，V2=V1，即：V1：V2：V3=1：：1故B正確，ACD錯誤故選：B分析：三相電源星形聯(lián)結(jié)時，線電壓有效值為相電壓有效值的倍3．如圖A、B、C為三相交流發(fā)電機的3組線圈，a、b、c為三盞電阻不同的燈泡，已知發(fā)電機的相電壓為220V，則下列說法中正確的是（）A． 燈泡兩端的電壓為220V B． 燈泡兩端的電壓為220VC． 圖中負載采用三角形連接 D． 圖中中性線可去掉答案：B解析：解答：AB、三相交流發(fā)電機可以發(fā)出三相交變電流，當(dāng)作三個獨立的單相交流發(fā)電機，由于已知發(fā)電機的相電壓為220V，它們可以分別單獨向外傳送三組單相交變電流，而三盞電阻不同的燈泡接入的電壓都是單相電壓，所以燈泡兩端的電壓都是220V．故A錯誤，B正確．C、圖中發(fā)動機和負載的接法都是星形接法．故C錯誤；D、三相交流發(fā)電機可以運用三相四線制向外輸電，即運用三根火線、一根中性線向外輸電，也可以運用三相三線制向外輸電，即運用三根火線向外輸電．三相負載完全相同時，三相交流發(fā)電機用三根線（都是火線）向外輸電，因為此時中性線的電流為0；三相負載不完全相同時，中性線的電流不為0；所以圖中的中性線如果去掉，則去掉后燈泡的亮度會發(fā)生變化．故D錯誤．故選：B分析：三相交流發(fā)電機可以發(fā)出三相交變電流，相當(dāng)于三個單相交流發(fā)電機，能單獨向外傳送三組單相交變電流．三相交流發(fā)電機可以運用三相三線制向外輸電，也可以運用三相四線制向外輸電．4．如圖A、B、C為三相交流發(fā)電機的3組線圈，a、b、c為三盞電阻不同的燈泡，已知發(fā)電機的相電壓為220V，則下列說法中正確的是（）A． 燈泡兩端的電壓為220VB． 燈泡兩端的電壓為220VC． 燈泡兩端的電壓為220VD． 因三盞燈的電阻不同，燈泡兩端的電壓無法判斷答案：B解析：解答：三相交流發(fā)電機可以發(fā)出三相交變電流，當(dāng)作三個獨立的單相交流發(fā)電機，由于已知發(fā)電機的相電壓為220V，它們可以分別單獨向外傳送三組單相交變電流，而三盞電阻不同的燈泡接入的電壓都是單相電壓，所以燈泡兩端的電壓都是220V．故ACD錯誤，B正確．故選：B分析：三相交流發(fā)電機可以發(fā)出三相交變電流，相當(dāng)于三個單相交流發(fā)電機，能單獨向外傳送三組單相交變電流．由于已知發(fā)電機的相電壓為220V，三盞電阻不同的燈泡接入的電壓都是單相電壓，所以燈泡兩端的電壓都是220V．5．交流感應(yīng)電動機是利用電磁驅(qū)動的原理工作的，它里面配置的三個線圈連接到三相電源，是為了（）A． 產(chǎn)生穩(wěn)定不變的磁場 B． 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場C． 產(chǎn)生勻強磁場 D． 產(chǎn)生加速電場答案：B解析：解答：三相繞組接通三相電源產(chǎn)生的磁場在空間旋轉(zhuǎn)，稱為旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)速的大小由電動機極數(shù)和電源頻率而定．轉(zhuǎn)子在磁場中相對定子有相對運動，切割磁楊，形成感應(yīng)電動勢．轉(zhuǎn)子銅條是短路的，有感應(yīng)電流產(chǎn)生．轉(zhuǎn)子銅條有電流，在磁場中受到力的作用．轉(zhuǎn)子就會旋轉(zhuǎn)起來．故選：B．分析：異步電機的工作原理如下：當(dāng)導(dǎo)體在磁場內(nèi)切割磁力線時，在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，“感應(yīng)電機”的名稱由此而來．感應(yīng)電流和磁場的聯(lián)合作用向電機轉(zhuǎn)子施加驅(qū)動力．三組繞組問彼此相差120度，每一組繞組都由三相交流電源中的一相供電．6．1873年奧地利維也納世博會上，比利時出生的法國工程師格拉姆在布展中偶然接錯了導(dǎo)線，把另一直流發(fā)電機發(fā)出的電接到了自己送展的直流發(fā)電機的電流輸出端．由此而觀察到的現(xiàn)象導(dǎo)致了他的一項重要發(fā)明，從而突破了人類在電能利用方中的一個瓶頤．此項發(fā)明是（）A． 新型直流發(fā)電機 B． 直流電動機C． 交流電動機 D． 交流發(fā)電機答案：B解析：解答：直流發(fā)電機發(fā)電時接另一直流發(fā)電機，則另一直流發(fā)電機實際成了直流電動機，所以ACD錯，B正確．故正確選項為B．分析：從結(jié)構(gòu)和工作原理上可知：一臺直流電機原則上既可以作為電動機運行，也可以作為發(fā)電機運行，這種原理在電機理論中稱為可逆原理．7．在三相交流電源上按星形接法連接相同負載1、2、3，如圖所示，NN′是中性線．已知負載1上的電壓為220V，電流強度為15A．現(xiàn)以I表示中性線上的電流，U表示圖中P、Q兩點之間的電壓，則（）A． I=15A，U=440V B． I=45A，U=380V C． I=0A，U=440V D． I=0A，U=380V答案：D解析：解答：由題意可知：每根火線與地線的電壓為220V，所以三相交流電線電壓（P、Q之間的電壓是線電壓）為380V，而又因為三個完全相同的電阻．所以流過中性線NN的電流為0．所以四個選項中D選項正確，選項ABC都錯誤．故選：D分析：三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)．目前，我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電．每根火線與地線間的電壓叫相電壓，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C為下標(biāo)）相電壓為220V；火線間的電壓叫線電壓，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C為下標(biāo)）線電壓為380V．8．圖中A、B、C是三相交流電源的三根相線，O是中線，電源的相電壓為220V，L1、L2、L3是三個“220V60W”的燈泡，開關(guān)K1斷開，K2、K3閉合，由于某種原因，電源中線在圖中O′處斷了，那么L2和L3兩燈泡將（）A． 立刻熄滅 B． 變得比原來亮一些C． 變得比原來暗一些 D． 保持亮度不變答案：解析：C解答：當(dāng)正常時，任意燈電壓均為220V，都能正常發(fā)光；而中線斷開后，燈泡均不能接在火線與中線之間，此時L2、L3通過右端完好的中線相連，相當(dāng)于L2、L3串聯(lián)接在兩根火線之間，而火線間電壓為380V，則兩燈分壓一定小于220V，故兩燈均變暗；故選：C．分析：三相電任意兩火線之間電壓為380V；任一火線與地線之間的電壓為220V；當(dāng)?shù)鼐€斷開時相當(dāng)于兩燈串聯(lián)在380V的電壓之間，則可知燈泡的亮度變化．9．如圖，三相交流發(fā)電機每相電壓為220V，接成星型，如果負載接成三角形，則負載每相的電壓是（）A． 220VB． 220VC． 220VD． 因三相負載電阻大小未知，每相的電壓無法判斷答案：C解析：解答：三相負載接成三角形時，負載的相電壓等于線電壓，線電壓等于三相電源相電壓的倍，故負載相電壓為，故C正確，ABD錯誤故選：C分析：三相負載接成三角形時，負載的相電壓等于線電壓，線電壓等于三相電源相電壓的倍，可求解10．三相交流發(fā)電機的三個線圈中A相的電壓為U＝311SIn100πtV，那么[]A．三個線圈中交流電的頻率都是50HzB．在t＝0時，其他兩個線圈的輸電電壓為零C．若按Y形接法，任意兩線間的電壓的最大值為380VD．若按△形接法，任意兩線間的電壓的有效值為380V答案：A解析：解答：三相交流發(fā)電機的每個線圈的頻率，故A正確;電壓的有效值(或最大值)均相同，但由于不同步，所以任一時刻的瞬時值不同，B錯誤;在兩種連接方式中線電壓和相電壓的關(guān)系不同,C、D錯誤.分析：三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)．目前，我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電．每根火線與地線間的電壓叫相電壓，其有效值相電壓為220V；火線間的電壓叫線電壓，其有效值線電壓為380V二．填空題11．在三相交變電流的電路中，每個線圈兩端的電壓稱為相電壓，兩條端線之間的電壓稱為線電壓：在我國民用電路中，相電壓為V，線電壓為，流電三個線圈中交流電的頻率是（選填“相同”、“不相同”）．答案：220|380V|相同解析：解答：由題意可知：三相交流電線電壓為380V，而每根火線與地線的電壓為220V，而它們的頻率總是相同．故答案為：220；380V，相同．分析：三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)．目前，我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電．每根火線與地線間的電壓叫相電壓，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C為下標(biāo)）相電壓為220V；火線間的電壓叫線電壓，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C為下標(biāo)）線電壓為380V．12．三相對稱負載聯(lián)成三角形時，線電壓是380V，相電壓是V．答案：220解析：解答：由題意可知：三相交流電線電壓為380V，而每根火線與地線的電壓為220V；故答案為：220分析：三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)．目前，我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電．每根火線與地線間的電壓叫相電壓，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C為下標(biāo)）相電壓為220V；火線間的電壓叫線電壓，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C為下標(biāo)）線電壓為380V．13．一臺三相電動機，每個繞組的額定電壓是220V，現(xiàn)三相電源的線電壓是380V，則這臺電動機的繞組應(yīng)聯(lián)．答案：星形接法解析：解答：采用負載星形接法．如果上三相四線制供電，即將三相負荷分別接在A相﹣N、B相﹣N，C相﹣N上．這樣每相負載上取的是電源相電壓即220V；故答案為：星形接法．分析：這里就是線電壓和相電壓的關(guān)系，你接三相電源就是380V．當(dāng)采用星型連接的時候，每相繞組就是220V．根據(jù)三相矢量和為零，就是說，任一節(jié)點流入的電流和流出的電流是相等的．所以認為星點就是一個0電位．這樣的話每項繞組的電壓就是220V．14．如圖所示三相對稱電路中，當(dāng)開關(guān)S1，S2都閉合時，電流表讀數(shù)均為10A；當(dāng)S1斷開，S2閉合時，A1=，A2=，A3=．答案：0|A|A解析：解答：設(shè)每一個電阻的電阻值都是R，則相電壓為：U相=IR=10R線電壓：U線=U相=10R當(dāng)S1斷開，S2閉合時，U支路沒有電流，所以A1=0；此時電阻RW和電阻RU兩個電阻串聯(lián)后與RV并聯(lián)接在V和W兩個支路之間，電路中的總電阻：而電阻兩端的電壓為線電壓，所以電流為：A故答案為：0，A，A分析：由圖可知該電路的電阻的接法是三角形接法，線電壓與相電壓相等，然后結(jié)合當(dāng)S1閉合，S2斷開時，與當(dāng)S1斷開，S2閉合時電阻的接法即可求出．15．在對稱負載的三相交流電路中，中線上的電流為．答案：0解析：解答：在對稱負載的三相交流電路中，當(dāng)采用星型連接的時候，每相繞組就是220V．根據(jù)三相矢量和為零，任一節(jié)點流入的電流和流出的電流是相等，則中線上的電流為0．故答案為：0分析：這里就是相電壓和線電壓的關(guān)系，接三相電源就是380V．當(dāng)采用星形連接的時候，每相繞組就是220V．根據(jù)三相矢量和為零，就是說，任一節(jié)點流入的電流和流出的電流是相等的．所以認為星點就是一個0電位．16．某三相交流發(fā)電機的相電壓為380V，給負載供電的電路如圖所示（圖中R表示負載，L表示發(fā)電機線圈），此發(fā)電機繞組是連接，負載是連接，每相負載的工作電壓是V．答案：三角形|星形|220解析：解答：三相交流電有兩種連接方式，星形連接和三角形連接：星形連接﹣﹣就是把三相負載的3個末端連接在一起作為公共端，由3個首端引出3條火線的連接方式；三角形連接﹣﹣就是把三相負載的每一相的始末端依次相接的連接方式由圖可知，此發(fā)電機繞組是三角形連接；負載是星形連接，故每相負載的工作電壓是220V故答案為：三角形，星形，220分析：三相交流電有兩種連接方式，星形連接和三角形連接星形連接﹣﹣就是把三相負載的3個末端連接在一起作為公共端，由3個首端引出3條火線的連接方式；三角形連接﹣﹣就是把三相負載的每一相的始末端依次相接的連接方式三．解答題17．如圖所示，三相交流的電壓為220V，負載是不對稱的純電阻，RA=RB=22Ω，RC=Ω，按星型連接．試求中線電流．答案：每根火線與地線的電壓為220V，所以IA=IB==10A；IC==8A；則中線電流I=10+10+8=28A；解析：解答：由題意可知：每根火線與地線的電壓為220V，所以IA=IB==10A；IC==8A；則中線電流I=10+10+8=28A；答：中線電流為28A．分析：三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)．當(dāng)三相對稱時電流為零；三相不對稱時中線電流為各相電流之和．18．如圖所示，三相交流電的線電壓為380V，三相負載為三個完全相同的燈泡；（1）則圖中a燈的電壓為V；答案：220（2）當(dāng)交流電源的A相斷開時，圖中b燈的電壓為V．答案：190解析：解答：由題意可知：三相交流電線電壓為380V，而每根火線與地線的電壓為220V，又因為三個完全相同的燈泡．所以圖中a燈的電壓為220V．當(dāng)交流電源的A相斷開時，圖中b燈的電壓為380V的一半．即為190V．故答案為：220；190分析：三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)．目前，我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電．每根火線與地線間的電壓叫相電壓，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C為下標(biāo)）相電壓為220V；火線間的電壓叫線電壓，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C為下標(biāo)）線電壓為380V．19．如圖中a﹑b﹑c﹑d是星形連接的三相交流電源在照明電路中的輸電導(dǎo)線，用電壓表測得a、b間的電壓為220V，b﹑c間的電壓為380V，那么（1）四根導(dǎo)線中是零線．答案：a（2）圖中1、2、3是三盞額定電壓都是2