《电工技术基础与技能》项目七任务二 变压器的效率与常用的变压器(1) 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共50份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《金属加工基础》《液压与气压传动》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 项目七：变压器 任务二：变压器的效率与常用的变压器(1) 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.理想变压器原、副绕组的匝数之比为N1:N2，则原、副绕组的功率之比为（ ） A.N1:N2 B.N2:N1 C.1:1 D.N12:N22 2.自耦变压器不能作为安全变压器使用的原因是（ ） A.绕组公共部分电流太小 B.一、二次侧之间有电的联系 C.变压比为1:2，不能增大 D.一、二次侧之间有磁的联系 3.如图所示电流互感器原边匝数N1 = 2，当被测电流达到100A时，使量程为1A的电流表指针满偏，则副绕组的匝数为（ ） A.200 B.2 C.100 D.1 4.如图所示的自耦变压器为理想变压器，R为定值电阻，在ab两端输入正弦交流电，将滑片P向下移动，使原绕组的匝数减少为原来的80%，则变压器副绕组输出电压将（ ） A.增大为原来的1.2倍 B.增大为原来的1.25倍 C.减小为原来的0.8 D.减小为原来的0.75 5.电压互感器是一种测量电路中电压的变压器，工作原理如图所示。电压互感器的原绕组匝数较多，并联在电路中，副绕组匝数较少，两端接在电压表上。则（ ） A.电压互感器是一种升压变压器 B.电压互感器能测量稳恒直流电路的电压 C.电压互感器原、副绕组中电流的频率相同 D.电压互感器副绕组中的电流小于原绕组的电流 6.如图所示，电流互感器是一种测量大电流的仪器，将待测通电导线绕过铁心作为原绕组，副绕组两端接在电流表上，则下列关于该电流互感器说法正确的是（ ） A.电流表示数为电流的瞬时值 B.能测量直流输电电路的电流 C.原、副绕组电流的频率不同 D.副绕组的电流小于原绕组的电流 7.变压器的负载增加时，其铁损耗（ ） A.不变 B.减少 C.增加 D.随负载变化而变化 8.下列关于自耦变压器的叙述中，说法正确的是（ ） A.输入、输出端可以对调 B.在接线时，只要在输入端接入交流电源即可 C.可用作安全变压器 D.在使用时，通过原、副绕组公共部分的电流较小 9.阻抗为8Ω的扬声器，通过一变压器接到一交流电源上，设变压器初级线圈匝数为500匝，次级线圈匝数为100匝，若电源电动势为10V，内阻为200Ω，则输出到扬声器的效率为（ ） A.50% B.98% C.25% D.31.2% 10.如图所示电路，R为用于热处理的电阻炉，正常工作电压为交流220V，通电后电阻炉在升温过程中电阻值增大很多，利用自耦变压器可使电阻炉升温过程中的热功率与正常工作时基本相同。则通电后刚开始的一段时间内，应将变压器的滑片P（ ） A.从a缓慢调至b B.从b缓慢调至a C.从b缓慢调至c D.从c缓慢调至b 二、判断题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.变压器的两个线圈间是绝缘的，但通过磁场联系在一起，利用互感现象实现了电能向磁能再到电能的转化。（ ） 12.变压器的初、次级绕组中的电流越大，变压器的铜损耗也越大。（ ） 13.变压器铁损耗在电源电压和频率一定时，基本不随负载大小的变化而变化。（ ） 14.自耦变压器绕组公共部分的电流，在数值上等于原、副边电流之和。（ ） 15.变压器的效率仅取决于它本身的额定损耗。（ ） 16.变压器的输入电压频率越高，变压器的铜损就越大。（ ） 17.电流互感器铁心与副绕组接地的目的是防止绝缘破损时造成危险。（ ） 18.运行中的电压互感器在拆下检修前，可将次级绕组短路。（ ） 19.当电流互感器二次绕组短路时，将会产生很大的短路电流，所以二次侧绕组是不允许短路的。（ ） 20.电压互感器和电流互感器的二次侧都必须有一端接地。（ ） 三、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 21.变压器的功率损耗主要有________损耗和________损耗。对已制造好的变压器，其________损耗主要由电源电压及频率决定，而与负载无关，________损耗则随负载电流的增加而增大。 22.一台变压器的原边电压U1 = 380V，副边电压U2 = 36V。在接有某电阻性负载时，测得副边电流I2 = 5A，若变压器效率为90%，则负载功率P2为________W，原边功率P_1为________W，功率损耗△P为________W，原边电流I1为________A。 23.通常用于扩大交流电流表测量量程的电流互感器，其副绕组的额定电流规定为________。 24.电压互感器是________压变压器，初级绕组匝数较________，次级绕组匝数较________，工作时电压互感器次级不允许________路，为了安全运行应将电压互感器的________和________的一侧接地，以防触电。 25.电流互感器将较________的交流电流变换为较________的交流电流，电流互感器的初级绕组匝数较________，次级绕组匝数较________，电流互感器工作时次级绕组不允许________路。 26.如图是调压变压器的原理图，当变压器接入0～220V的交流电压时，通过调压可得到0～250V的交流电压，则电源应接在变压器两个接线柱上，用电器应接在________（选填“a、b”或“c、d”）两个接线柱上，这时将变压器的旋转滑动触头向________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向旋转，输出电压将升高。 27.变压器的铁心多用彼此绝缘的硅钢片叠成，目的是减少________和________。 28.为了充分发挥自耦变压器的优点，其变压比一般在________的范围内。 29.电流互感器的变流比为300A/5A。若电流表的读数为3.5A，则被测电流为________A。 30.有一理想变压器原、副绕组的匝数之比为4:3，副绕组接负载电阻R = 100Ω，原绕组所接交流电压为u = 40\sin 314t V，负载电阻R上的发热功率P =________。 四、综合题(本题共3小题，共30分) 31.简述自耦变压器的使用注意事项。（5分） 32.有一理想单相变压器原绕组的匝数N1=800匝,副绕组匝数N2=200匝,原边电压U1=220V,接人纯电阻性负载后,副边电流I2 =8A。求变压器的副边电压 U2、原边电流I1, 和变压器的输人、输出功率。（10分） 33.已知某交流电源电压US=80V,内阻RS=800Ω,负载R=8Ω。（15分） (1)将负载直接接到电源上,负载获得多大功率? (2)需用多大变压比的变压器才能实现阻抗匹配? (3)不计变压器的损耗,当实现阻抗匹配时,负载获得的最大功率是多少? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共50份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《金属加工基础》《液压与气压传动》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 项目七：变压器 任务二：变压器的效率与常用的变压器(1) 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.理想变压器原、副绕组的匝数之比为N1:N2，则原、副绕组的功率之比为（ ） A.N1:N2 B.N2:N1 C.1:1 D.N12:N22 答案：C 解析：理想变压器无能量损耗，输入功率等于输出功率，所以原、副绕组功率之比为1:1。 2.自耦变压器不能作为安全变压器使用的原因是（ ） A.绕组公共部分电流太小 B.一、二次侧之间有电的联系 C.变压比为1:2，不能增大 D.一、二次侧之间有磁的联系 答案：B 解析：自耦变压器一、二次侧有电的联系，若一侧出现故障，可能会影响到另一侧，不安全，而安全变压器要求一、二次侧电气隔离。 3.如图所示电流互感器原边匝数N1 = 2，当被测电流达到100A时，使量程为1A的电流表指针满偏，则副绕组的匝数为（ ） A.200 B.2 C.100 D.1 答案：A 4.如图所示的自耦变压器为理想变压器，R为定值电阻，在ab两端输入正弦交流电，将滑片P向下移动，使原绕组的匝数减少为原来的80%，则变压器副绕组输出电压将（ ） A.增大为原来的1.2倍 B.增大为原来的1.25倍 C.减小为原来的0.8 D.减小为原来的0.75 答案：B 5.电压互感器是一种测量电路中电压的变压器，工作原理如图所示。电压互感器的原绕组匝数较多，并联在电路中，副绕组匝数较少，两端接在电压表上。则（ ） A.电压互感器是一种升压变压器 B.电压互感器能测量稳恒直流电路的电压 C.电压互感器原、副绕组中电流的频率相同 D.电压互感器副绕组中的电流小于原绕组的电流 答案：C 6.如图所示，电流互感器是一种测量大电流的仪器，将待测通电导线绕过铁心作为原绕组，副绕组两端接在电流表上，则下列关于该电流互感器说法正确的是（ ） A.电流表示数为电流的瞬时值 B.能测量直流输电电路的电流 C.原、副绕组电流的频率不同 D.副绕组的电流小于原绕组的电流 答案：D 7.变压器的负载增加时，其铁损耗（ ） A.不变 B.减少 C.增加 D.随负载变化而变化 答案：A 解析：铁损耗主要由铁心的磁滞和涡流产生，与负载大小无关，基本不变。 8.下列关于自耦变压器的叙述中，说法正确的是（ ） A.输入、输出端可以对调 B.在接线时，只要在输入端接入交流电源即可 C.可用作安全变压器 D.在使用时，通过原、副绕组公共部分的电流较小 答案：A 解析：A选项，自耦变压器输入、输出端可以对调，A对。 B选项，要注意接线的正确性，不是简单接入交流电源就行，B错。 C选项，如前面所说，自耦变压器不安全，C错。 D选项，通过公共部分的电流不一定小，D错。 9.阻抗为8Ω的扬声器，通过一变压器接到一交流电源上，设变压器初级线圈匝数为500匝，次级线圈匝数为100匝，若电源电动势为10V，内阻为200Ω，则输出到扬声器的效率为（ ） A.50% B.98% C.25% D.31.2% 答案：A 解析：先根据匝数比求出副边电压，再计算输出功率和输入功率，进而求出效率，过程较复杂，此处略去具体计算，最终效率约为50%。 10.如图所示电路，R为用于热处理的电阻炉，正常工作电压为交流220V，通电后电阻炉在升温过程中电阻值增大很多，利用自耦变压器可使电阻炉升温过程中的热功率与正常工作时基本相同。则通电后刚开始的一段时间内，应将变压器的滑片P（ ） A.从a缓慢调至b B.从b缓慢调至a C.从b缓慢调至c D.从c缓慢调至b 答案：D 二、判断题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.变压器的两个线圈间是绝缘的，但通过磁场联系在一起，利用互感现象实现了电能向磁能再到电能的转化。（ ） 答案：对 解析：变压器正是基于电磁感应中的互感原理，原线圈电能转化为磁场能，再在副线圈中转化为电能。 12.变压器的初、次级绕组中的电流越大，变压器的铜损耗也越大。（ ） 答案：对 解析：铜损耗与电流的平方成正比，电流增大，铜损耗会增大。 13.变压器铁损耗在电源电压和频率一定时，基本不随负载大小的变化而变化。（ ） 答案：对 解析：铁损耗主要由铁心的磁滞和涡流产生，在电源电压和频率确定后，其大小相对稳定，与负载关系不大。 14.自耦变压器绕组公共部分的电流，在数值上等于原、副边电流之和。（ ） 答案：错 解析：自耦变压器公共部分电流与原、副边电流关系较为复杂，并非简单的数值相加。 15.变压器的效率仅取决于它本身的额定损耗。（ ） 答案：错 解析：变压器效率不仅取决于自身损耗，还与负载大小等因素有关。 16.变压器的输入电压频率越高，变压器的铜损就越大。（ ） 答案：错 解析：铜损主要与电流和绕组电阻有关，与输入电压频率无关。 17.电流互感器铁心与副绕组接地的目的是防止绝缘破损时造成危险。（ ） 答案：对 解析：接地可将漏电等危险电流导入大地，保障安全。 18.运行中的电压互感器在拆下检修前，可将次级绕组短路。（ ） 答案：错 电压互感器次级绕组短路会产生很大电流，损坏互感器，不能短路。 19.当电流互感器二次绕组短路时，将会产生很大的短路电流，所以二次侧绕组是不允许短路的。（ ） 答案：对 解析：电流互感器二次侧短路会使电流剧增，损坏设备，因此不允许短路。 20.电压互感器和电流互感器的二次侧都必须有一端接地。（ ） 答案：对 解析：接地是为了确保安全，防止绝缘损坏等情况下出现高电压危及人身和设备安全。 三、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 21.变压器的功率损耗主要有________损耗和________损耗。对已制造好的变压器，其________损耗主要由电源电压及频率决定，而与负载无关，________损耗则随负载电流的增加而增大。 答案：铁；铜；铁；铜 解析：变压器功率损耗包括铁损耗和铜损耗，铁损耗由铁心的特性决定，与电源电压和频率相关，与负载关系不大；铜损耗与绕组电流有关，负载电流增大，铜损耗增大。 22.一台变压器的原边电压U1 = 380V，副边电压U2 = 36V。在接有某电阻性负载时，测得副边电流I2 = 5A，若变压器效率为90%，则负载功率P2为________W，原边功率P_1为________W，功率损耗△P为________W，原边电流I1为________A。 答案：180；200；20；0.526 解析：P2 = U2I2 = 36×5 = 180W。 P1 = P2/η = 180/0.9 = 200W。 △P = P1-P2 = 200-180 = 20W。 I1 = P1/U1 = 200/380≈0.526A。 23.通常用于扩大交流电流表测量量程的电流互感器，其副绕组的额定电流规定为________。 答案：5A或1A 解析：这是电流互感器的常见标准，方便与标准电流表配套使用。 24.电压互感器是________压变压器，初级绕组匝数较________，次级绕组匝数较________，工作时电压互感器次级不允许________路，为了安全运行应将电压互感器的________和________的一侧接地，以防触电。 答案：降；多；少；短；铁心；次级绕组 解析：电压互感器用于测量高电压，是降压变压器，初级匝数多，次级匝数少，次级短路会产生大电流损坏设备，铁心和次级绕组接地可保障安全。 25.电流互感器将较________的交流电流变换为较________的交流电流，电流互感器的初级绕组匝数较________，次级绕组匝数较________，电流互感器工作时次级绕组不允许________路。 答案：大；小；少；多；短 解析：电流互感器用于测量大电流，将大电流变小电流，初级匝数少，次级匝数多，次级短路会产生危险。 26.如图是调压变压器的原理图，当变压器接入0～220V的交流电压时，通过调压可得到0～250V的交流电压，则电源应接在变压器两个接线柱上，用电器应接在________（选填“a、b”或“c、d”）两个接线柱上，这时将变压器的旋转滑动触头向________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向旋转，输出电压将升高。 答案：c、d；逆时针 27.变压器的铁心多用彼此绝缘的硅钢片叠成，目的是减少________和________。 答案：涡流；磁滞损耗 解析：硅钢片叠成可减小涡流，彼此绝缘可进一步减小涡流，同时也能减小磁滞损耗，提高变压器效率。 28.为了充分发挥自耦变压器的优点，其变压比一般在________的范围内。 答案：1.25～2 解析：在这个范围内，自耦变压器能较好地发挥其结构简单、成本低等优点。 29.电流互感器的变流比为300A/5A。若电流表的读数为3.5A，则被测电流为________A。 答案：210 解析：根据变流比，被测电流 = 3.5×300/5 = 210A。 30.有一理想变压器原、副绕组的匝数之比为4:3，副绕组接负载电阻R = 100Ω，原绕组所接交流电压为u = 40\sin 314t V，负载电阻R上的发热功率P =________。 答案：18W 解析：先求出原边电压有效值U1 = 40/√2V，再根据匝数比求出副边电压有效值U2 = 3/4×40/√2V，最后P = U22/R = 18W。 四、综合题(本题共3小题，共30分) 31.简述自耦变压器的使用注意事项。（5分） 答案：(1)输入端和输出端不能对调使用( (2)相线和零线不能接反 (3)调压时要从小到大调节,使用结束后应回归零位; (4)不能作为安全变压器使用， 32.有一理想单相变压器原绕组的匝数N1=800匝,副绕组匝数N2=200匝,原边电压U1=220V,接人纯电阻性负载后,副边电流I2 =8A。求变压器的副边电压 U2、原边电流I1, 和变压器的输人、输出功率。（10分） 答案： 33.已知某交流电源电压US=80V,内阻RS=800Ω,负载R=8Ω。（15分） (1)将负载直接接到电源上,负载获得多大功率? (2)需用多大变压比的变压器才能实现阻抗匹配? (3)不计变压器的损耗,当实现阻抗匹配时,负载获得的最大功率是多少? 答案： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$