高中物理基础训练39 变压器 电能的输送 三相交流电

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基础训练39 变压器电能的输送三相交流电

（时间60分钟，赋分100分）

训练指要

通过训练，了解变压器的构造和原理，深刻理解和掌握变压器的电压、电流、功率关系，掌握远距离输电的原理图和线路电压、功率损失的计算.第12题、第14题为创新题，采用等效的方法，分析变压器变换阻抗作用，从而提高分析问题、处理问题的能力.

一、选择题(每小题5分，共40分)

1.关于变压器，下列说法正确的是

①原线圈中的电压随副线圈电流的增大而增大②原线圈中的电流随副线圈的电流的增大而增大③当副线圈上并联的负载增多时，原线圈中的电流增大④当副线圈空载时，副线圈上的电压为零

A.② B.①② C.②③ D.③④

2.如图1—39—1所示中理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数是12 mA，那么电流表A2的读数为

图1—39—1

A.0 B.3 mA C.48 mA D.与R值大小有关

3.在图1—39—2(甲)、(乙)两电路中，当ab两端与ef两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V，若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为

A.220 V；220 V B.220 V；110 V

C.110 V；110 V D.220 V；0

4.“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压，从洪家渡水电站向华东某地输送106 kW的电能，输电电压为100万伏，输电线电阻为100 Ω.若采用超导材料作为输电线，则可以减少的电能损失为

图1—39—2

A.105 kW B.104 kW

C.106 kW D.103 kW

5.（2002年广东高考试题）远距离输电线路的示意图如下：

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图1—39—3

若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是

A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关

B.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定

C.当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大

D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

6.(2002年天津高考试题)在三相交流电源上按星形接法连接相同负载1、2、3，如图1—39—4所示，NN′为中性线.已知负载1上的电压为220 V，电流为12 A，现以I表示中性线上的电流，U表示图中P、Q两点之间的电压，则

图1—39—4

A.I=15 A，U=440 V B.I=45 A，U=380 V

C.I=0，U=440 V D.I=0，U=380 V

7.如图1—39—5所示，有一个理想变压器，O为副线圈中心抽出的线头，电路中两个电阻的阻值相同，开关S闭合前后，原线圈的电流分别为I1和I2，则I1∶I2等于

图1—39—5

A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.4∶1

8.如图1—39—6所示.理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R；开始时，电键S断开，当S接通时，以下说法中正确的是

图1—39—6

①副线圈两端M、N的输出电压减小②副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大③通过灯泡L1的电流减小④原线圈中的电流增大

A.①② B.②③ C.②③④ D.①②③④

二、填空题(每小题6分，共24分)

9.将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，原线圈匝数

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不变，副线圈原有30匝线圈，则副线圈新增绕的匝数为_______匝.

10.如图1—39—7所示，其中变压器为理想变压器，灯泡L1、L2、L3均为“5 V、5 W”，L4为“5 V、10 W”，若它们都能正常发光，则输入电压U为_______V.

图1—39—7

11.如图1—39—8所示，理想变压器的输出端接有一电动机，电动机的电阻为R，电动机带有一质量为m的重物以速度v匀速上升.若变压器的输入功率为P，电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电流表的读数应等于

_______.

图1—39—8

12.理想变压器的原、副线圈匝数之比为n，副线圈的负载电阻是R，如图1—39—9所示，则变压器正常工作时，a、b间的等效电阻是_______.

图1—39—9

三、计算题(共36分)

13.(12分)如图1—39—10所示的变压器原线圈1接到220 V的交流电源上，副线圈2的匝数为n2=30匝，与一个“12 V、12 W”的灯泡L连接，L能正常发光，副线圈3的输出电压U3=110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A，求：

图1—39—10

(1)副线圈3的匝数n3.

(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.

14.(12分)加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为E，内阻为r，与副线圈相连的负载电阻为R，如图1—39—11所示，求：

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