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专题12.2 变压器与电能的输送及实验—【练】
一、练基础
1.(2021届江苏省连云港市高三模拟)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10,当输入电压增加20V时,输出电压
A.降低2V B.增加2V C.降低200V D.增加200V
【答案】D
【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即,得:,即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比,所以有:,当输入电压增加20V时,输出电压增大200V,故D正确.
2.(2021·江苏南通市高三二模)如图所示为远距离输电的原理图,发电机输出电压不变,升压变压器、降压变压器均为理想变压器,降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。若用户负载发生变化,电压表V的示数变化△U,电流表A的示数变化△I,=k。则两变压器间输电线的总电阻R等于( )
A.nk B. C.n2k D.
【答案】C
【解析】电压表V的示数变化△U,则降压变压器的原线圈两端电压变化了,电流表A的示数变化△I,则流过R的电流变化了,所以两变压器间输电线的总电阻R等于,故选C。
3.(2021·天津模拟)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图3所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的,则( )
A.R消耗的功率变为P B.电压表V的读数变为U
C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变
【答案】B
【解析】交流发电机产生的感应电动势最大值Em=NBSω,且有ω=2πn,所以当发电机线圈转速减半后,感应电动势最大值减半,有效值减半,又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副线圈匝数比,故电压表示数减为原来的一半,B项正确;由电功率P=可知,变压器输出功率即R消耗的功率变为原来的,A项错误;由P=UI可知,原线圈中电流减为原来的一半,C项错误;交流电的频率与发电机线圈转动角速度成正比,故D项错误。
4.(2021·天津高三模拟)如图所示,理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动,下列说法正确的是( )
A.电表A1、A2的示数都增大 B.电表V1、V2的示数都不变
C.原线圈输入功率减小 D.电阻R0消耗的电功率减小
【答案】A
【解析】AB.输入电压不变,匝数比不变,输出电压就不变,滑动变阻器滑片向下移动,其接入电路的阻值变小,副线圈中的电流就增大,原先圈电流也增大,所以V1示数不变,V2示数减小A1示数增大,A2示数增大,A正确,B错误;C.输入电压不变,输入电流增大,由可知,则输入功率,C错误;
D.输出电流减小,由,可知,R0消耗的电功率增大,D错误;故选A。
5.(2021·广东东莞市线上检测)在如图所示的电路中,变压器为理想变压器,电压表和电流表均为理想电表,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表 A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是( )
A. 该变压器起升压作用 B. 电压表V2示数增大
C. 电压表V3示数减小 D.滑动变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
【答案】C
【解析】=,得===4,n1>n2,则该变压器起降压作用,故A错误;由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,则电压表V1示数不变,=,可知,电压表V2示数不变,故B错误;
电压表V3的示数U3=U2-I2R0
由于U2不变,I2增大,则U3减小,故C正确;
由I2=,且U2不变,I2增大,则R减小,所以滑动变阻器滑片应沿c→d的方向滑动,故D错误.
6.(2021·江苏南京市高三二模)远距离输电原理图如图所示,原线圈输入电压及输电功率恒定,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,当S由2改接为1时,下列说法错误的是( )
A.电压表读数增大 B.电流表读数减小
C.输电线上损耗的功率减小 D.用户的功率减小
【答案】D
【解析】AB.原线圈输入电压及输电功率恒定,当S由2改接为1时,根据,升压变压器副线圈匝数 增大,则增大,由于。则升压变压器副线圈电流 减小,所以电流表读数减小,线路损失的电压减小,则降压变压器原线圈的电压增大,则降压变压器副线圈的电压 增大,所以电压表的读数增大,则AB正确,不符合题意;C.输电线上损耗的功率为,由于升压变压器副线圈电流 减小,所以输电线上损耗的功率减小,则C正确,不符合题意;D.用户的功率