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“四翼”检测评价(十四) 变压器的综合应用
A组—重基础·体现综合
1.如图是“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验示意图,a线圈接交流电源,b线圈接交流电压表,不计两线圈的内阻,在实验过程中( )
A.只增加b线圈的匝数,电压表的示数一定增大
B.只增加a线圈的匝数,电压表的示数一定增大
C.同时增加a、b两线圈的匝数,电压表的示数一定增大
D.只改变a线圈两端的电压,电压表的示数不变
解析:选A 根据=,解得:Ub=Ua,若只增加b线圈的匝数,电压表的示数一定增大,若只增加a线圈的匝数,电压表的示数一定减小,A正确,B错误;电压表的示数应与a、b两线圈的匝数比有关,C错误;只改变a线圈两端的电压,电压表的示数改变,D错误。
2.下列各图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的灯泡相同,规格都是“220 V 40 W”。当灯泡所消耗的功率都调至20 W时,台灯中消耗功率最小的是( )
解析:选C 题目中提供了4种控制电路,A、B、D选项图中3种电路均采用变阻器分压,工作时电阻上都有额外的功率损耗,台灯消耗的功率大于20 W,C选项图中用理想变压器改变电压,因没有额外的功率损耗,这时台灯消耗的功率就等于20 W,为最小值,C正确。
3.理想降压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后,接6 V恒定直流电源,如图所示,当副线圈的负载电阻R2变小时,以下说法正确的是( )
A.输出功率增大
B.A2读数增大
C.A1读数增大
D.A1读数不为零,且保持不变
解析:选D 根据变压器的工作原理,变压器不能用来改变恒定直流电压,因此本题变压器原线圈接在6 V 恒定直流电源上,副线圈上无电压,无输出功率,由于原线圈构成直流通路,故电流表A1有恒定读数,D正确。
4.(2020·浙江1月选考)如图所示,甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中,甲图中变压器原、副线圈的匝数比为k1,电压表读数为U,乙图中变压器原、
副线圈的匝数比为k2,电流表读数为I,则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为( )
A.k1U,k2I B.k1U,
C.,k2I D.,
解析:选B 根据原、副线圈的电压、电流与线圈匝数关系可知==k1、==,由此可知U1=k1U,I1=,B正确。
5.用理想变压器给负载电阻R供电,变压器输入电压一定时,下列四个办法中可以使变压器输入功率减小的是( )
A.减小变压器原线圈匝数,而副线圈匝数及负载电阻R保持不变
B.减小负载电阻的阻值,而变压器原、副线圈匝数不变
C.增大负载电阻的阻值,而变压器原、副线圈匝数不变
D.增大变压器副线圈匝数,而原线圈匝数和负载电阻保持不变
解析:选C 由=可知,当n1减小,U1、n2不变时,U2增大,P2=(R不变),P2增大,由变压器输入功率P1=P2可知,A错误;U1、n1、n2不变,则U2不变,R减小时,P2=,P2增大,由变压器输入功率P1=P2可知,B错误,同理R增大时,P2减小,P1=P2,C正确;当n1、U1不变,n2增大时,则U2增大,由P2=(R不变),可知P2增大,由变压器输入功率P1=P2可知,D错误。
6.如图所示,图甲中理想变压器原线圈接u=12sin 100πt(V)的交流电源,副线圈接阻值R1=2 Ω的电阻,为理想电流表。图乙中阻值为R2=8 Ω的电阻连接上述同样的交流电源,若电阻R1与R2消耗的电功率相等,则( )
A.通过电阻R1的交流电的频率为5 Hz
B.电阻R1消耗的电功率为36 W
C.电流表的示数为6 A
D.变压器原、副线圈匝数比为2∶1
解析:选D 由u=12sin 100πt(V)知,ω=100π rad/s,f==50 Hz,A错误;设原副线圈的匝数比=k,则原副线圈电压的关系==k,即U2=,由题意U1== V=12 V,U2= V,又因为电阻 R1与R2消耗的电功率相等,有=,代入数据解得k=2,D正确;电阻R1消耗的电功率P1== W=18 W,B错误;电流表的示数I== A=3 A,C错误。
7.如图甲所示,为一种可调压自耦变压器的结构示意图,线圈均匀绕在圆环型铁芯上,若A、B间输入如图乙所示的交变电压,转动滑动触头P到如图甲中所示位置,在BC间接一个55 Ω的电阻(图中未画出),则( )
A.该交流电的电压瞬时值表达式为
u=220sin(25πt)V
B.该交流电的频率为50 Hz
C.流过电阻的电流约为4 A
D.电阻消耗的功率约为220 W
解析:选D 由题图乙可知正弦交流电的周期T=0.04 s,则f==25 Hz,ω=2πf=50π rad/s,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u=220sin(50πt)V,A、B错误;从题图甲中可以看出,自耦变压器的副线圈的