D.R2两端的电压小于R4两端的电压
解析:题图中上面部分为高压远距离输电的示意图,下面为低压输电,在输送功率一定的情况下,P=UI,U越大,I越小,则I1<I2,A项错误;低压供电时,输送电流较大,电线上的电压损失较多,灯泡两端获得电压较小,亮度较暗,B项错误,D项正确;根据电功率的公式P=耗的功率小于R3消耗的功率,C项错误。 答案:D
类型四:理想变压器
例4.(2015广东)图5为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220V降至110V。调节前后
A.副线圈中的电流比为1:2 B.副线圈输出功率比为2:1 C.副线圈的接入匝数比为2:1 D.原线圈输入功率比为1:2
解析:通过调节触头P,使输出电压有效值由220V降至110V,输出电压减少为原来的一半,根据欧姆定律I = U/R ,在电阻不变时,调节前后副线圈输出电流之比为I2前 :I2后 = U2前 :U2后 = 2 :1 ,选项A错误;根据理想变压器原理U1 : U2 = n1 : n2 ,在原线圈电压和匝数不变的情况下,副线圈接入匝数也应该变为原来的一半,接入匝数比n2前 :n2后 = U2前 :U2后 = 2 :1 ,选项C正确;根据功率P=UI ,得到调节前后副线圈输出功率之比P2前 :P2后 = U2前I2前 :U2后I2后 = 4 :1,选项B错误;原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,所以原线圈的输入功率之比P1前 :P1后 = P2前 :P2后 = 4 :1,选项D错误。 答案:C
IR可知,R1消
2基础演练
1.如图所示,理想变压器的原线圈接高电压,降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S原来闭合,且R1=R2.现将S断开,那么交流电压表的示数U,交流电流表的示数I和用电器R1上的功率P1将分别是
A.U增大,I增大,P1增大 B.U增大,I减小,P1增大 C.U减小,I减小,P1减小 D.U减小,I增大,P1减小
2.一小水电站,输出的电功率为20kW,输电线总电阻为0.5Ω,如果先用400V电压输送,后又改用2000V电压输送,则输送电压提高后,输电导线上损失的电功率的变化情况是 A.减少50W
6
B.减少1200W D.增大7.68×10W
6
C.减少7.68×10W
3.输电线的电阻共计r,输送的电功率是P,用电压U送电,则用户能得到的电功率为
?P?A.P B.P???r
?U?
2U2?P?C.P? D.??r
r?U?24.某发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电导线上损耗的功率可表示为
2U1A.
R B.
?U1?U2?2R C.IR
2
D.I(U1-U2)
5.某用电器距离供电电源L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是 A.
6.使用理想变压器给总电阻为R的电路供电,变压器输入电压保持一定时,下列各项措施中,可以使变压器的输入功率一定增加的是
A.副线圈匝数和负载R不变,增加变压器原线圈匝数 B.原线圈匝数和负载R不变,增加变压器副线圈匝数 C.原、副线圈匝数不变,增加负载R的阻值 D.增加负载R的阻值和原线圈匝数,副线圈匝数减少
7.(2014年 广东卷)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合电建S,下列说法正确 的是 A.P向下滑动时,灯L变亮
B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变 C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小 D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
?lI U B.Iρ
2
C.
2?lI UD.
2UL I?8. (2014 海南卷)理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为
A.1:2 B.2:l C.2:3 D.3:2
9.(2014年 江苏卷)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是 A.
UI1n1? B.I2?2
RI2n22C.I1U1?I2R D.I1U1?I2U2
10.如图所示,一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈,匝数比nA:nB:nC=4:2:1,在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R,当原线圈A与交变电源连接时,交变电流表A2的示数为I0,则交变电流表A1的示数为多少? 答案:IA=5I0/8
巩固提高
1.将输入为220V,输出为6V的变压器,改绕成输出为30V的变压器.若副线圈原来的匝数为30匝,原线圈匝数不变,则副线圈应增加的匝数是 A.150匝 B.120匝 C.130匝 D.144匝
2.分别用1100V和22000V的电压输电,若输送的电功率相同,导线的材料和送电距离也相同,则当两次输电损失的电功率相等时,两次所用导线的横截面积之比为
A.1:20 B.20:1 C.1:400 D.400:1
3.发电机的端电压为250V,输出功率为10kW,输电线电阻为5Ω,远距离输电时 A.不采用高压输电,终端用户电压一定达220V
B.用高压输电,输电线损失功率5%,终端用户电压为237.5V
C.用高压输电,终端得到220V电压,输电线损失不多于5%时,所用升压和降压变压器匝数比分别为1:4和5:1
D.用10000V高压输电,输电线损失为0.05%
4.在电能输送的电功率一定时,输电线上损失的功率
A.与输送电压的平方成正比 B.与输送电压的平方成反比 C.与输送电流成正比
D.与输送电流的平方成正比
5.如图所示的含有变压器的交流电路中,A1、A2都是交流电流表,在开关S从闭合到断开的过程中,A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是
A.I1变大,I2变小 B.I1变小,I2变大 C.I1、I2都变小 D.I1、I2都变大
6.一理想变压器,原副线圈的匝数比n1:n2=1:2,电源电压u=2202sinωtV,原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝,副线圈中接人一可变电阻R,如图所示,为了使保 险丝不致熔断,调节R时,其阻值最低不能小于 A.440Ω C.880Ω
B.4402Ω D.8802Ω
7.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R开始时,开关S断开.当S接通时,以下说法中正确的是 A.副线圈两端M、N的输出电压减小
B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 C.通过灯泡L1的电流减小 D.原线圈中的电流增大
8.B如图所示,四个相同的电灯与理想自耦变压器连接,当接上交流电源后,四个电灯均正常发光,则初级与次级的电压之比U1:U2为 A.1:1 B.3:1 C.4:1 D.5:1
9.(2015天津)如图所示, 理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则
A.保持Q的位置不变,将P向上滑动时,电流表读数变大 B.保持Q的位置不变,将P向上滑动时,电流表读数变小 c.保持p的位置不变,将Q向上滑动时,电流表读数变大 D.保持P的位置不动.将Q向上滑动时,电流表读数变小
10.(2015安徽)图示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置,观察到电流表
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