第7卷 功率与功率因数的测量 山东省（春季高考）《电气测量技术》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第7卷 功率与功率因数的测量 单元过关卷《电气测量技术》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 在测量三相有功功率时，若采用三表法，当其中一相负载开路时，对应的功率表读数为（ ） A. 实际功率值 B. 0 C. 无穷大 D. 无法确定 2. 若需同时监测三相电路的有功功率、无功功率和视在功率，应选用（ ） A. 三块单相功率表 B. 频率表 C. 功率因数表 D. 三相多功能电力仪表 3. 测量电焊机（非线性负载）的功率时，应选择（ ） A. 普通电动系功率表 B. 数字功率分析仪 C. 低功率因数功率表 D. 无功功率表 4. 电动系功率表的固定线圈应_____接入被测电路。（ ） A. 串联 B. 并联 C. 混联 D. 以上均可 5. 低功率因数功率表主要用于测量（ ） A. 高功率因数负载的功率 B. 仅用于纯电阻负载的功率 C. 任何功率因数负载的功率 D. 低功率因数负载的功率 6. 当负载的有功功率突然增加时，感应式功率表的指针会如何变化？（ ） A. 立即快速上升 B. 缓慢上升 C. 立即快速下降 D. 保持不变 7. 当电动系功率表的电压量程扩大时，其功率量程（ ） A. 不变 B. 不确定 C. 缩小 D. 扩大 8. 采用两表法测量三相三线制电路功率时，若两表读数均为正值，则负载性质为（ ） A. 纯电阻性 B. 感性 C. 容性 D. 无法判断 9. 低功率因数功率表与普通功率表的区别在于（ ） A. 量程更大 B. 采用补偿线圈或补偿电容 C. 可直接测量无功功率 D. 只能用于直流电路 10. 功率表指针抖动严重，可能是由于（ ） A. 负载功率过小 B. 仪表内部游丝损坏 C. 电路存在高频干扰 D. 电压线圈接触不良 11. 在测量三相负载的功率时，感应式功率表需要几个电流线圈（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 12. 功率表测量时，若指针抖动，可能原因是（ ） A. 负载不稳定 B. 电流过大 C. 电压过高 D. 量程选大 13. 三相四线制电路中，测量有功功率应采用（ ） A. 一表法 B. 二表法 C. 三表法 D. 直接测量法 14. 在感性负载电路中，如果负载的功率因数较低，那么电能表测量的有功功率会如何变化？（ ） A. 增加 B. 无法确定 C. 不变 D. 减少 15. 关于感应式功率表的电流线圈，下列说法正确的是（ ） A. 应与被测负载并联 B. 只通过很小的电流 C. 匝数多、导线细 D. 匝数少、导线粗 16. 单相功率因数表的接线方式适用于（ ） A. 三相三线制 B. 三相四线制 C. 单相两线制 D. 直流电路 17. 用功率表、电压表和电流表测得某单相正弦交流负载的有功功率为880 W，端电压为220 V，电流为5 A，则该负载的功率因数为（ ） A. 0.80 B. 0.70 C. 0.60 D. 0.90 18. 功率因数表的刻度不均匀，其原因是（ ） A. 制造工艺问题 B. 指针质量不均匀 C. 指针偏转角度与相位差成非线性关系 D. 表盘设计不合理 19. 荧光灯电路功率因数较低的原因是（ ） A. 灯管电阻大 B. 电源电压不稳定 C. 启辉器影响 D. 镇流器为感性元件 20. 常见的功率因数表类型不包括（ ） A. 电动式 B. 电磁式 C. 电容式 D. 以上答案中C选项正确 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 感应式功率表测量有功功率时，不受频率变化的影响。（ ） 22. 感应式功率表只有固定线圈就能正常测量功率。（ ） 23. 若感应式功率表的可动线圈短路，测量时指针会指向最大值。（ ） 24. 感应式功率表的固定线圈称为电压线圈，可动线圈称为电流线圈。（ ） 25. 一表法测量三相对称负载功率时，总功率为单表读数的3倍。（ ） 26. 功率表电压线圈的附加电阻用于扩大量程。（ ） 27. 感应式功率表只能用于测量负载的有功功率。（ ） 28. 功率表的功率量程等于电压量程与电流量程的乘积。（ ） 29. 功率因数表的阻尼装置作用是让指针摆动更剧烈，便于观察。（ ） 30. 单相和三相功率因数表的内部电路设计原理完全相同。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 为什么在测量有功功率之前需要预热感应式功率表？ 32. 感应式功率表的刻度盘刻度不均匀的原因是什么？ 33. 功率因数表的工作原理是什么？​ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 利用一表法测量三相异步电动机功率，功率表刻度100分格，电压量程600V，电流量程10A，指针偏55格，求电动机输入功率。 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）考纲百套卷 第7卷 功率与功率因数的测量 单元过关卷《电气测量技术》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 在测量三相有功功率时，若采用三表法，当其中一相负载开路时，对应的功率表读数为（ ） A. 实际功率值 B. 0 C. 无穷大 D. 无法确定 【答案】B 【解析】采用三表法测量三相有功功率时，一相负载开路，该相电流为 0，根据功率计算公式 P = UI（此时 I = 0），对应的功率表读数为 0，所以选 B。 2. 若需同时监测三相电路的有功功率、无功功率和视在功率，应选用（ ） A. 三块单相功率表 B. 频率表 C. 功率因数表 D. 三相多功能电力仪表 【答案】D 【解析】三相多功能电力仪表可同时测量多种电参数，效率高于多块单功能仪表。 3. 测量电焊机（非线性负载）的功率时，应选择（ ） A. 普通电动系功率表 B. 数字功率分析仪 C. 低功率因数功率表 D. 无功功率表 【答案】B 【解析】电焊机产生谐波，数字功率分析仪可分析畸变波形，准确测量有功功率；A选项普通表误差大；C选项低功率因数表不针对谐波；D选项无功表无法测有功。 4. 电动系功率表的固定线圈应_____接入被测电路。（ ） A. 串联 B. 并联 C. 混联 D. 以上均可 【答案】A 【解析】固定线圈（电流线圈）需串联接入电路，以获取与负载相同的电流，从而反映负载电流大小。 5. 低功率因数功率表主要用于测量（ ） A. 高功率因数负载的功率 B. 仅用于纯电阻负载的功率 C. 任何功率因数负载的功率 D. 低功率因数负载的功率 【答案】D 【解析】低功率因数功率表是专门为了准确测量低功率因数负载的功率而设计的。因为普通功率表在低功率因数情况下测量误差较大，低功率因数功率表在结构和刻度等方面做了特殊设计来减小误差。 6. 当负载的有功功率突然增加时，感应式功率表的指针会如何变化？（ ） A. 立即快速上升 B. 缓慢上升 C. 立即快速下降 D. 保持不变 【答案】A 【解析】感应式功率表对负载变化有一定的响应速度，当负载的有功功率突然增加时，指针会立即快速上升以反映这一变化。 7. 当电动系功率表的电压量程扩大时，其功率量程（ ） A. 不变 B. 不确定 C. 缩小 D. 扩大 【答案】D 【解析】功率P=UIcosφ，当电压量程扩大时，如果电流和功率因数不变，根据公式可知功率量程也会扩大。 8. 采用两表法测量三相三线制电路功率时，若两表读数均为正值，则负载性质为（ ） A. 纯电阻性 B. 感性 C. 容性 D. 无法判断 【答案】B 【解析】两表读数均为正，说明负载电流滞后电压，属于感性负载；容性负载会出现负读数。 9. 低功率因数功率表与普通功率表的区别在于（ ） A. 量程更大 B. 采用补偿线圈或补偿电容 C. 可直接测量无功功率 D. 只能用于直流电路 【答案】B 【解析】低功率因数功率表通过补偿线圈或电容，修正因cos𝜑过低导致的测量误差；A选项量程无必然差异；C选项仍测有功功率；D选项交直流均可使用。 10. 功率表指针抖动严重，可能是由于（ ） A. 负载功率过小 B. 仪表内部游丝损坏 C. 电路存在高频干扰 D. 电压线圈接触不良 【答案】C 【解析】高频干扰会使电动系功率表转矩快速变化，导致指针抖动；A选项功率小指针应稳定偏转；B选项游丝损坏指针可能无法复位；D选项接触不良指针应异常偏转或不动。 11. 在测量三相负载的功率时，感应式功率表需要几个电流线圈（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】在三相系统中，通常需要三个电流线圈来分别测量三个相的电流。 12. 功率表测量时，若指针抖动，可能原因是（ ） A. 负载不稳定 B. 电流过大 C. 电压过高 D. 量程选大 【答案】A 【解析】负载波动导致功率变化，指针抖动。 13. 三相四线制电路中，测量有功功率应采用（ ） A. 一表法 B. 二表法 C. 三表法 D. 直接测量法 【答案】C 【解析】三相四线制电路需通过三个功率表分别测量各相功率，相加得到总功率。 14. 在感性负载电路中，如果负载的功率因数较低，那么电能表测量的有功功率会如何变化？（ ） A. 增加 B. 无法确定 C. 不变 D. 减少 【答案】D 【解析】在感性负载电路中，如果功率因数较低，则表明无功功率较大，而有功功率占总功率的比例减小，因此电能表测量的有功功率会减少。 15. 关于感应式功率表的电流线圈，下列说法正确的是（ ） A. 应与被测负载并联 B. 只通过很小的电流 C. 匝数多、导线细 D. 匝数少、导线粗 【答案】D 【解析】感应式功率表的电流线圈要通过负载电流，为了降低对电路的影响，通常匝数少、导线粗；电流线圈应与被测负载串联，通过的是负载电流，不是小电流，所以选 B。 16. 单相功率因数表的接线方式适用于（ ） A. 三相三线制 B. 三相四线制 C. 单相两线制 D. 直流电路 【答案】C 【解析】单相表用于单相电路测量。 17. 用功率表、电压表和电流表测得某单相正弦交流负载的有功功率为880 W，端电压为220 V，电流为5 A，则该负载的功率因数为（ ） A. 0.80 B. 0.70 C. 0.60 D. 0.90 【答案】A 【解析】单相交流电路的功率因数为有功功率除以电压与电流的乘积，即 880÷（220×5）为0.80，因此应选C。 18. 功率因数表的刻度不均匀，其原因是（ ） A. 制造工艺问题 B. 指针质量不均匀 C. 指针偏转角度与相位差成非线性关系 D. 表盘设计不合理 【答案】C 【解析】功率因数表指针偏转角度与电路中电压和电流的相位差成非线性关系，根据其工作原理，在不同的功率因数值段，相同的功率因数变化量引起的指针偏转角度不同，所以刻度不均匀，这是原理决定的，并非制造工艺、指针质量或表盘设计问题，选 C。 19. 荧光灯电路功率因数较低的原因是（ ） A. 灯管电阻大 B. 电源电压不稳定 C. 启辉器影响 D. 镇流器为感性元件 【答案】D 【解析】镇流器是感性元件，会使电路中电流和电压产生相位差，导致功率因数降低，所以选 B。 20. 常见的功率因数表类型不包括（ ） A. 电动式 B. 电磁式 C. 电容式 D. 以上答案中C选项正确 【答案】C 【解析】常见的是电动式和电磁式功率因数表，没有电容式这种类型。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 感应式功率表测量有功功率时，不受频率变化的影响。（ ） 【答案】错误 【解析】频率变化会影响感应式功率表中电磁感应的精度，从而影响测量结果的准确性。 22. 感应式功率表只有固定线圈就能正常测量功率。（ ） 【答案】错误 【解析】感应式功率表需要固定线圈和可动线圈共同作用才能测量功率，仅有固定线圈无法完成测量。 23. 若感应式功率表的可动线圈短路，测量时指针会指向最大值。（ ） 【答案】错误 【解析】可动线圈短路可能会导致功率表无法正常工作，指针可能不偏转、偏转异常等，但不会指向最大值。 24. 感应式功率表的固定线圈称为电压线圈，可动线圈称为电流线圈。（ ） 【答案】错误 【解析】感应式功率表中，与负载串联的固定线圈称为电流线圈，与负载并联的可动线圈称为电压线圈。 25. 一表法测量三相对称负载功率时，总功率为单表读数的3倍。（ ） 【答案】正确 【解析】三相对称负载各相功率相等，总功率为单表读数乘以3。 26. 功率表电压线圈的附加电阻用于扩大量程。（ ） 【答案】正确 【解析】串联附加电阻可分压，使电压线圈承受更高电压，扩展量程。 27. 感应式功率表只能用于测量负载的有功功率。（ ） 【答案】错误 【解析】感应式功率表主要用于测量有功功率，但部分型号也可能具备测量无功功率或视在功率的功能，尽管这不是其主要用途。 28. 功率表的功率量程等于电压量程与电流量程的乘积。（ ） 【答案】正确 【解析】功率表的功率量程由电压量程和电流量程决定，即P=UN×IN。 29. 功率因数表的阻尼装置作用是让指针摆动更剧烈，便于观察。（ ） 【答案】错误 【解析】阻尼装置的作用是使指针尽快稳定，减少摆动，这样能快速、准确读取测量结果，防止指针因惯性或电磁力波动长时间摆动，提高测量效率和准确性。 30. 单相和三相功率因数表的内部电路设计原理完全相同。（ ） 【答案】错误 【解析】三相表需考虑三相电相位关系，电路设计更复杂。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 为什么在测量有功功率之前需要预热感应式功率表？ 【答案】预热感应式功率表是为了确保测量的准确性和稳定性。预热可以让功率表内部的机械部件达到工作温度，减少由于温度变化引起的误差，从而提高测量结果的可靠性。 【解析】感应式功率表的测量结果会受到机械部件温度变化的影响。预热可使线圈、铁芯、轴承、阻尼装置等内部部件达到较稳定的工作温度，使线圈电阻、铁磁材料特性以及机械摩擦等趋于稳定，减小温度变化引起的附加误差和指示漂移。因此，在正式测量有功功率前进行预热，可以提高测量结果的准确性、稳定性和重复性。 32. 感应式功率表的刻度盘刻度不均匀的原因是什么？ 【答案】因为感应式功率表的工作原理基于电磁感应和电磁力，其转矩与功率之间不是简单的线性关系，所以刻度盘刻度不均匀。 【解析】感应式功率表利用交变磁通产生感应电流和电磁转矩。转矩不仅与被测电压、电流及功率因数有关，还会受到铁芯磁化特性、磁通波形、相位差、涡流以及补偿装置等因素影响，不能在整个量程内始终与被测有功功率保持严格的线性关系。同时，指针偏转角由转矩与反作用力矩平衡决定，导致偏转角与被测功率之间呈非线性关系，所以刻度盘刻度不均匀。 33. 功率因数表的工作原理是什么？​ 【答案】功率因数表基于电动系测量机构的原理工作。固定线圈通入负载电流，产生磁场；可动线圈分别通入与负载电压同相和滞后 90° 的电流，两个可动线圈在固定线圈磁场作用下产生转动力矩，转动力矩的大小和方向取决于负载电流与电压之间的相位差，从而带动指针偏转，指示出功率因数的数值 。​ 【解析】功率因数表通常采用电动系测量机构。固定线圈串入负载回路，流过负载电流并产生交变磁场；两个可动线圈分别通过电阻性和电感性元件，使其中一个线圈中的电流与负载电压同相，另一个线圈中的电流相对于负载电压滞后90°。两个可动线圈在固定线圈磁场中产生相互作用的转动力矩，其大小分别与cosφ和sinφ有关，其中φ为负载电流与电压的相位差。两个转矩共同作用并与反作用力矩平衡后，指针的偏转位置由功率因数cosφ决定，经过刻度校准即可直接读出负载的功率因数。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 利用一表法测量三相异步电动机功率，功率表刻度100分格，电压量程600V，电流量程10A，指针偏55格，求电动机输入功率。 【答案】满量程功率：=600V×10A=6000W，每格功率：6000W/100=60W，实际功率：55×60W=3300W=3.3kW。 【解析】功率表读数按刻度比例计算，满量程功率除以格数得到单格功率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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