高中物理选修2变压器计算题专项训练

高中物理选修2变压器计算题专项训练姓名：__________班级：__________考号：__________

一、计算题（共11题）

1、如图所示，理想变压器有两个副线圈。L1、L2是“8V，10W”的灯泡，L3、L4是“6V，12W”的灯泡。当变压器的输入电压为U1=220V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈匝数n1=1100匝。求：



??（1）副线圈n2、n3的匝数；

??（2）安培表的读数。

2、某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。

??（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。

??（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。

3、如图所示，某小型水电站的电能输送示意图如下，交流发电机的输出电压220V，升压变压器原副线圈的匝数比为1∶10．输电线总电阻R＝2Ω．输送功率为10kW，求输电线上损失的功率？

??有位同学提供了以下解法：

根据＝

得U2＝2200V

则P损＝＝W＝2.42×106W

这位同学的解法是否正确？如不正确，请指出错在哪里，并给出正确解答．



4、?如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，

求（1）电压表的示数，(2)原、副线圈的匝数比



5、如图所示，交流发电机电动势的有效值E=20V，内阻不计，它通过一个R=6Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：??

（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比；

（2）发电机的输出功率。



6、一座小型水电站发电机输出功率为100kW，输出电压为500V。输电线的电阻为10Ω，允许功率损耗为输出功率的4%，用电单位需要220V电压。求：所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？

7、（10分）一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，两变压器间输电导线的总电阻为1.5Ω，降压变压器是输出的电压为220V的理想变压器。求：

（1）升压变压器的输出电压大小

（2）两变压器间输电导线上的电流的大小

（3）降压变压器原、副线圈匝数比

8、(12分)发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：

(1)在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少.

(2)用户得到的电功率是多少？

9、如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V，求：

(1)原线圈n1等于多少匝？

(2)当开关S断开时，表A2的示数I2＝5A，则表A1的示数I1为多少？

(3)当开关S闭合时，表A1的示数I′1等于多少？



10、如图(乙)所示，理想变压器原线圈匝数n1＝440，副线圈匝数n2＝22，在原线圈的两端加如图(甲)所示的交流电压，求：

(1)副线圈中电压表的示数；

(2)电阻R在什么范围内取值，才能使副线圈电路中电流表的示数不超过2.0A?



11、如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V，求：

(1)原线圈n1等于多少匝？

(2)当开关S断开时，表A2的示数I2＝5A，则表A1的示数I1为多少？

(3)当开关S闭合时，表A1的示数I′1等于多少？





============参考答案============

一、计算题

1、（1）n1：n2：n3=U1：U2：U3?

?

?

（2）I1U1=P1+P2+P3+P4

A

2、解析：（1）输电线上的电流强度为I＝A＝52．63A

输电线路损耗的功率为P损＝I2R＝52．632×6W≈16620W＝16．62kW

（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝A＝4A

用户端在变压器降压前获得的电压????

U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V

根据

用户得到的电压为U2＝＝×4976V＝226．18V

3、这位同学的解法是错误的．他把总电压误认为是加在输电线上的电压．（2分）

正确解答：

根据＝

U2＝2200V??????????????（2分）

根据P＝UI，输电线上电流

I2＝＝A＝A?????????????（3分）

故损失功率

ΔP＝IR＝2×2W≈41W．????????????（3分）

4、?400V?20:11???

5、解：（1）彩色小灯额定电流ILA??

次级线圈总电流I2＝24IL＝1A????变压器输入功率等于I1U1＝I2U2＝6W

??变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E=U1＋I1R=6/I1＋6I1??

代入E值解得I1＝A,（=3A应舍去，据题意是降压变压器，应I1＜I2）

所以??????

（2）发电机输出功率P＝I1E6.67W????

6、由题意得：???I1＝P／U1＝200A??I22R＝P×4%，??I2＝20A??

所以升压变压器原、副线圈的匝数比：n1／n2＝I2／I1＝1／10?

U2＝U1n2／n1＝5000v?U3＝U2－I2R＝4800v??

所以降压变压器原、副线圈的匝数比：

n3／n4＝U3／U4＝240／11

7、（1）??……………3分

（2）………………………3分

（3）?所以??……4分

8、（12分）解：(1)输电线损耗功率P线=100×4%kW=4kW.………（2分）

P线=I22R线???输电线电流I2=I3=20A………………………………………（1分）

原线圈中输入电流:I1=A=400A…………………………（1分）

所以………………………………………………（2分）

U2=U1n2/n1=250×20V=5000V……………………………………………（1分）

U3=U2-U线=5000-20×10V=4800V………………………………………（1分）

所以…………………………………………（2分）

(2)用户得到的电功率P出=100×96%kW=96kW…………………………（2分）

9、解析(1)由电压与变压器匝数的关系可得＝

即n1＝n2＝1650.

(2)当开关S断开时，

由U1I1＝U2I2，可知I1＝＝A.

(3)当开关S断开时，有RL＝U2/I2＝44Ω

当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′

有R′＝RL/2＝22Ω

副线圈中的总电流为I′2

则I′2＝U2/R′＝10A

由U1I′1＝U2I′2可知I′1＝＝A.

答案(1)1650(2)A(3)A

10、解析：(1)U1＝＝220V

由＝

得U2＝U1＝11V.

(2)I2＝≤2.0A

得出R≥Ω＝5.5Ω.

答案：(1)11V(2)R≥5.5Ω

11、解析(1)由电压与变压器匝数的关系可得＝

即n1＝n2＝1650.

(2)当开关S断开时，

由U1I1＝U2I2，可知I1＝＝A.

(3)当开关S断开时，有RL＝U2/I2＝44Ω

当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′

有R′＝RL/2＝22Ω

副线圈中的总电流为I′2

则I′2＝U2/R′＝10A

由U1I′1＝U2I′2可知I′1＝＝A.

答案(1)1650(2)A(3)A















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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※



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