课后限时集训(三十一)变压器 电能的输送
(建议用时:40分钟)
[基础对点练]
题组一:理想变压器基本规律的应用
1.(多选)理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈两端接通交流电源,则( )
A.原、副线圈中电流频率之比f1∶f2=10∶1
B.原、副线圈两端电压之比为U1∶U2=10∶1
C.原、副线圈内交变电流之比I1∶I2=1∶10
D.变压器输入和输出功率之比P1∶P2=10∶1
BC [根据变压器的电压比=和电流比=可知选项B、C是正确的;对于理想变压器,不改变电流的频率,输入与输出的功率应相等,即P1=P2,所以选项A、D是错误的。]
2.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1。电池和交变电源的电动势都为6 V,内阻均不计。下列说法正确的是( )
A.S与a接通的瞬间,R中无感应电流
B.S与a接通稳定后,R两端的电压为0
C.S与b接通稳定后,R两端的电压为3 V
D.S与b接通稳定后,原、副线圈中电流的频率之比为2∶1
BC [由理想变压器的原理可知,当S与a接通电流稳定时,由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化,故在副线圈中无感应电流,但在刚接通瞬间,副线圈两端的电压不为零,R中有感应电流,故A错误,B正确;当S与b接通稳定后,原线圈中接有交变电流,由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V,C正确;变压器并不改变交变电流的频率,D错误。]
3.(2019·石家庄检测)如图所示,理想变压器三个线圈的匝数比n1∶n2∶n3=10∶5∶1,其中匝数为n1的原线圈接到220 V的交流电源上,匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I3=2 A,电阻R2=110 Ω,则通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1分别是( )
A.10 A,12 A B.10 A,20 A
C.1 A,0.7 A D.1 A,3 A
C [根据电压与匝数成正比可得==,已知n1∶n2∶n3=10∶5∶1,U1=220 V,解得U2=110 V,U3=22 V,根据欧姆定律得I2==1 A,根据变压器的输入功率和输出功率相等可得U1I1=U2I2+U3I3,解得I1=0.7 A,C正确。]
题组二:理想变压器的动态分析
4.理想变压器原线圈接如图甲所示的正弦交变电压,变压器原线圈匝数n1=270匝,P是副线圈上的滑动触头,当P处于如图乙所示位置时,副线圈连入电路的匝数n2=135匝,电容器C恰好不被击穿,灯泡L恰能正常发光,R是滑动变阻器。以下判断正确的是( )
甲 乙
A.若向下移动P,电容器的电荷量增加
B.若保持P不动,向下移动R的滑片,灯泡变暗
C.若保持R的滑片不动,向下移动P,灯泡变亮
D.电容器的击穿电压为11 V
D [原线圈输入电压的有效值U1==22 V,当P位于题图乙所示位置,副线圈电压的有效值U2=U1=11 V,电容器C恰好不被击穿,若向下移动P,电容器C两端的电压减小,由Q=CU可知,电容器所带的电荷量减少,A错误。若保持P不动,向下移动R的滑片,R接入电路的电阻减小,流过灯泡的电流增大,灯泡变亮,B错误。若保持R的滑片不动,向下移动P,则副线圈的电压变小,灯泡变暗,C错误。电容器的击穿电压U′m=U2=11 V,D正确。]