江苏省黄埭中学高三物理一轮学案63 交变电流 变压器2 2页

交变电流 变压器2‎ ‎【学习目的】1、知道电感、电容对交变电流的影响 2、会分析远距离输电问题 ‎【例1】如图所示的电路中，A1、A2为相同的电流表，电阻R1、R2的阻值相同，线圈L的电阻不计．理想变压器原线圈接入u＝Umsin2πft的交变电流后，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2.则(　　)‎ A、Um增大时，I1增大 B、Um增大时，I2减小 C、f增大时，I1增大 D、f增大时，I2减小 ‎【例2】如图(1)所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，‎ C＝100 μF.已知电阻R1两端的正弦交流电压如图(2)所示，则(　　)‎ A. 电容器C所带电量恒为2×10－3 C ‎ B. 电阻R1消耗的电功率为20 W C. 原线圈输入电压的最大值为400 V ‎ D. 交流电的频率为100 Hz ‎【例3】如图，一理想变压器原线圈可通过滑动触头P的移动改变其匝数，当P接a时，原副线圈的匝数比为5∶1，b为原线圈的中点，副线圈接有电容器C、灯泡L、理想电流表Ⓐ以及R＝44 Ω的定值电阻．若原线圈接有u＝311sin100πt V的交变电压，下列判断正确的是( )‎ A. 当P接a时，灯泡两端电压为44 V B. 当P接b时，电流表的读数为2 A C. P接b时灯泡消耗功率比P接a时大 D. P固定在a点不移动，原线圈改接u＝311sin200πt V的电压，灯泡亮度不变 ‎【例4】如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是(　　)‎ A. R处出现火警时电流表示数增大 B. R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大 C. 图乙中电压的有效值为110 V D. 电压表的示数为44 V ‎【例5】如图所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2＝22∶1，原线圈接在电压为U0＝220 V的交流电源上，副线圈连接理想交流电压表V、交流电流表A、理想二极管D和电容器C.则(　　)‎ A. 稳定后电流表的读数为零 B. 稳定后电容器两极板间电势差始终为10 V C. 电压表的读数为10 V D. 电容器不断地充电和放电，电量不断变化 ‎【例6】如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，a、b之间匝数为n2，b、c之间匝数为n3，n1∶n2∶n3＝100∶10∶1，单刀双掷开关打在b处时，调节滑动变阻器，电机均不工作；单刀双掷开关打在a处时，调节滑动变阻器，电机始终处于工作状态．下列说法正确的是(　　)‎ A. 开关打在a处时，调节滑动变阻器，电压表与电流表读数成正比 B. 开关打在b处时，调节滑动变阻器，电压表与电流表读数成正比 C. 保持滑动变阻器的滑片位置不动，开关分别打在a处和b处时，‎ 电流表读数之比为10∶1‎ D. 开关打在a处时，将滑动变阻器滑片向上调节，变压器输入功率减小 ‎【例7】发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输出功率的4%，试求：‎ ‎（1）画出此输电线路的示意图.‎ ‎（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.‎ ‎（3）用户得到的电功率是多少？‎ ‎【课堂作业】1、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，L为无直流电阻的电感线圈．已知通过R1的正弦交流电流如图乙所示，则(　　)‎ A. 电阻R2的电功率约为6.67 W B. 若保持u的大小不变而增加交流电的频率，‎ 则电灯L1将变暗 C. 原线圈输入电压的频率为500 Hz D. 原线圈输入电压为200 V ‎2、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，R1＝20，R2＝10，C为电容器，原线圈所加电压u=220．下列说法正确的是（ ）‎ A、通过电阻R3的电流始终为零 B、副线圈两端交变电压的频率为50 Hz C、电阻R2的电功率为48.4W D、原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10:1‎ ‎3、如图所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和风扇电动机D，电动机线圈电阻为r.接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I.则(　　)‎ A. 风扇电动机D两端的电压为Ir B. 理想变压器的输入功率为＋ C. 风扇电动机D的机械功率为 D. 灯泡L中的电流为 ‎4、如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图(报警器未画出)，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，R1与R3为定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法正确的是(　　)‎ A. A1的示数不变，A2的示数增大 B. V1的示数不变，V2的示数增大 C. V1的示数增大，V2的示数减小 D. A1的示数增大，A2的示数减小 ‎5、如图，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，电源电压u＝220sin314 t(V)，原线圈电路中接入熔断电流I0＝1 A的保险丝，副线圈电路中接入一可变电阻R，则( 　)‎ A. 交流电压表的读数为77 V B. 当可变电阻R变大时，电源的输入功率变大 C. 可变电阻R的阻值低于13.75 Ω时保险丝将熔断 D. 副线圈的输出功率一定是220 W ‎6、如图所示，一只理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电源，一只理想二极管和一个阻值为10 Ω的电阻R串联接在副线圈上．以下说法中正确的是(　　)‎ A. 电压表的读数为22 V B. 二极管两端的最大电压为22 V C. 若将R换成一个阻值大于10 Ω的电阻，则电流表读数变小 D. 1 min内电阻R上产生的热量为1 452 J ‎7、如图为远距离输电的示意图，为了应对低温、雨雪、冰冻等极端天气，我国成功研制了大容量的输电线融冰机．融冰机采用大功率直流电源，工作时要将交流电源断开，将降压变压器T2的输入端PQ间短路，接通直流电源后输电线路上的融冰电流最大能达到4000 A，导线温度能升高30℃.则在采用直流融冰时(　　)‎ A. 可以将融冰机电源接在AB间 B. 断开输电线与变压器T1的连接，将融冰机接在输电线CD间 C. 输电线上的电流比正常输电时小 D. PQ间若不采取短路措施，用户会消耗电能，影响融冰效果