高中物理探究变压器电压与匝数的关系试题

一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)

A．电压表V的示数为220 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变50次

C．灯泡实际消耗的功率为484 W

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

某发电厂发电机的输出功率P＝100 kW，发电机端电压U＝250 V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8 Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220 V，那么：
(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．
(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．

某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n₁、n₂，降压变压器原副线圈匝数分别为n₃、n₄(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则(　　)

A．>

B．<

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图所示．它的原线圈匝数n₁＝600匝，交流电源的电动势e＝311 sin(100πt) V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，副线圈匝数n₂＝120匝，为保证保险丝不被烧断，则(　　)

A．负载功率不能超过62 W

B．副线圈电流最大值不能超过1 A

C．副线圈电路中的电阻R不能小于44 Ω

D．副线圈电路中电压表的读数为62 V

一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是(　　)

A．副线圈输出电压的频率为50 Hz

B．副线圈输出电压的有效值为31 V

C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小

D．P向右移动时，变压器的输出功率增加

(2009年高考江苏卷)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin 100πt(V)．氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有(　　)

A．开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz

B．开关接通后，电压表的示数为100 V

C．开关断开后，电压表的示数变大

D．开关断开后，变压器的输出功率不变

(2011年北京西城区抽样)如图所示，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C.若用I_R、I_L、I_C分别表示通过R、L和C的电流，则下列说法中正确的是(　　)

A．若M、N接正弦式交流电，则IR≠0、IL≠0、IC＝0

B．若M、N接正弦式交流电，则IR≠0、IL≠0、IC≠0

C．若M、N接恒定电流，则IR≠0、IL≠0，IC≠0

D．若M、N接恒定电流，则IR≠0、IL≠0，IC＝0

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R₁＝20，R₂＝30，C为电容器。已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则

A．交流电的频率为0.02Hz

B．原线圈输入电压的最大值为200V

C．电阻R2的电功率约为6.67 W

D．通过R3的电流始终为零

如图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R_t为NTC型热敏电阻，R₁为定值电阻。下列说法正确的是(　　)

A．交流电压u的表达式u＝36sin 100 πt V

B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4

C．变压器输入、输出功率之比为1∶4

D．Rt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大

如图5所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U₁，输入功率为P₁，输出功率为P₂，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑片P向下移动时(　　)．

A．灯L变亮

B．各个电表读数均变大

C．因为U1不变，所以P1不变

D．P1变大，且始终有P1＝P2

19.图甲所示电路中，为相同的电流表，C为电容器，电阻的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在时间内（   ）

A．电流表的示数比的小

B．电流表的示数比A3的小

C．电流表和的示数相同

D．电流表的示数都不为零

(16分)发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．
(1)画出全过程的线路图．
(2)求用户得到的电压和功率．
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压．

(14分)如图 (a)是一理想变压器的电路连接图，图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为10∶1，电流表A2的示数为2 A，开关S断开，求：

(1)变压器的输入功率和电压表的示数；
(2)将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况．

如图20所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比＝，加在原线圈的电压为u1＝311 sin100πt (V)，霓虹灯正常工作的电阻R＝440 kΩ，I1、I2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是(　　)

A．副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流14.1 mA

B．副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0 mA

C．I1<I2

D．I1>I2

理想变压器连接电路如图甲所示，已知原副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数2 A，则(　　)

A．电压表读数282 V	B．电压表读数28.2 V
C．输入功率为56.4 W	D．输入功率为40 W