人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》章末检测A
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)
1．如图1是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( )
A．周期是0.01 s B．最大值是311 V
C．有效值是220 V D．表达式为u＝220sin 100πt V
2．有一交变电流如图2所示，则由此图象可知( )
A．它的周期是0.8 s B．它的峰值是4 A
C．它的有效值是2 A D．它的频率是0.8 Hz
3．图3为某种交变电流的波形，每半个周期按各自的正弦规律变化，其有效值为( )
A．7A B．5 A C．3 A D．4 A
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图1 图2 图3
4．一电饭煲和一台洗衣机同时并入u＝31 ( http: / / www.21cnjy.com )1sin 314t (V)的交流电源上，均正常工作，用电流表分别测得电饭煲的电流是5 A，洗衣机的电流是0.5 A．下列说法正确的是( )
A．电饭煲的电阻是44 Ω，洗衣机电动机线圈电阻是440 Ω
B．电饭煲消耗的功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的功率为155.5 W
C．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J
D．电饭煲的发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
5．如图4甲所示，为一种调光台灯电路示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为( )
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图4
A．220 V B．110 V C. V D. V
6．图5甲所示电路中，A1、A2、A3为相 ( http: / / www.21cnjy.com )同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3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t1～t2时间内( )
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图5
A．电流表A1的示数比A2的小 B．电流表A2的示数比A3的小
C．电流表A1和A2的示数相同 D．电流表的示数都不为零
7．图6中为一理想变压器， ( http: / / www.21cnjy.com )其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连，Q为滑动头．现令Q从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止．用i1表示流过原线圈的电流，i2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，P2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值)．下列四个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )
图6
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8．图7所示，M为理想变压器，电表均可 ( http: / / www.21cnjy.com )视为理想电表，接线柱a、b接电压u＝311sin 314t V的正弦交流电源．当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，示数发生变化的电表是( )
图7
A．A1、A2 B．A2、V2
C．A1、A2、V2 D．A1、A2、V1、V2
9．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如图所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是( )
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10．汽油机做功冲程开始时，汽缸中 ( http: / / www.21cnjy.com )的汽油、空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12 V，不能在火花塞中产生火花，为此设计了如图8所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法中正确的是( )
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图8
A．该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能改变直流电压
B．该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交变电流
C．该设计方案可行，因为通过变压器原线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象
D．该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答 案
姓名：________ 班级：__ ( http: / / www.21cnjy.com )______ 学号：________ 得分：________ 二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分)
11．如图9所示，单匝矩形闭合导线框abcd ( http: / / www.21cnjy.com )全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝______.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝________.
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图9
12．某发电厂用2.2 k ( http: / / www.21cnjy.com )V的电压将电能输送到远处的用户，后改用22 kV的电压，在原有输电线路上输送同样的电功率．前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为________．要将2.2 kV的电压升高至22 kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是________匝．
三、计算题(本题共4小题，共44分)
13．(10分)如图10 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为l1，宽度为l2，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直．
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图10
(1)表示出线圈经过图示位置时通过电阻R的感应电流的方向．
(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式．
(3)求线圈从t＝0位置开始到转过90°的过程中的平均电动势．
(4)求线圈从t＝0位置开始到转过60°时的瞬时电流．
14．(8分)黑光灯是利用物理方法灭蛾 ( http: / / www.21cnjy.com )杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．如图11所示是高压电网的工作电路．高压电网是利用变压器将有效值为220 V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5 cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6 220 V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的原、副线圈匝数比不得超过多少？
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图11
15．(12分)如图12所示，变压器原 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W．试求：
图12
(1)该变压器的原副线圈匝数比．
(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流．
16．(14分)某村在较远的地方建 ( http: / / www.21cnjy.com )立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V.
(1)输电电路如图13所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；
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图13
(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V 40 W”的电灯多少盏？
第五章 交变电流 章末检测 答案
1．BC [本题考查正弦交变电流的基础知 ( http: / / www.21cnjy.com )识，考查考生对正弦交流电基本知识及图象的掌握．由图象可知，该交变电压周期为0.02 s，最大值为311 V，瞬时值表达式为u＝311sin 100πt V，A、D项错误，B项正确；有效值为 V＝220 V，C项正确．]
2．AB [由图象可读得T＝0.8 ( http: / / www.21cnjy.com )s，f＝＝1.25 Hz，故A对，D错；又可由图象读得Im＝4 A，故B对；因为电流并非正弦交流电，故其有效值I≠＝2 A，C错．]
3．B [根据有效值的定义得
Q＝2R＋2R＝I2RT，
解得I＝5 A，故B正确．]
4．C
5．B [本题考查电压的有效值的计算．设电压的有效值为U，根据有效值定义有·＝T，解得B项正确．]
6．C [理想变压器原、副线圈的磁场变 ( http: / / www.21cnjy.com )化情况相同，由图乙知原线圈的磁场均匀变化，据法拉第电磁感应定律E＝＝·S知副线圈中产生恒定电流，线圈对直流电无阻碍作用，直流电不能通过电容器，所以电流表A1、A2的示数相同，A3的示数为0，C选项符合题意．]
7．BC [滑动头向上匀速滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )，副线圈匝数均匀增加，与时间t成正比，由＝得：U2＝，故U2与t也成正比，选项C正确；随着白炽灯变亮，其本身电阻也逐渐增大，灯泡的I－t图线斜率逐渐减小，B项正确；由于副线圈输出功率增大，原线圈的输入功率也增大，由P＝UI知，输入电流也要增大，故A错；灯泡消耗的功率n2＝，所以n2与U2不成正比，即P－t图象不满足正比例函数关系，故D错．]
8．A [由变压器特点，可知＝，只要n1、n2的比值不变，U1不变，那么U2也不变；由＝知：原线圈中电流因副线圈中电流的改变而改变，因滑动变阻器的电阻变化，A2的示数变化，所以A1的示数也会发生变化，故应选A.]
9．A [电流互感器串联在电路中，且连电流表的线圈电流小，由＝知：电流小的线圈匝数多，故A正确．]
10．C [变压器只能改变交变电流的原因是 ( http: / / www.21cnjy.com )如果在原线圈上接恒定电压，则线圈的磁通量保持不变，从而不能产生感应电动势，副线圈中也就没有输出电压了．在本装置中，开关的闭合、断开，导致电流不断地变化，从而使得磁通量不断地变化，能够使变压器工作．]
11.
解析 线框转动产生交变电流E ( http: / / www.21cnjy.com )max＝BSω，Imax＝＝BSω/R，有效值I＝＝；线框转过的过程中，ΔΦ＝BS，＝，＝，q＝Δt＝＝.
12．100∶1 1800
解析 消耗在输电线上的电功率
P损＝I2R线＝()2R线，
所以P损∝，＝()2＝()2＝100∶1.
由于变压器原、副线圈的电压比等于匝数比得
＝，n2＝＝匝＝1800匝
13．(1)自下而上 (2)e＝nBl1l2ωsin ωt
(3) (4)
解析 (1)根据右手定则或楞次定律判断可知，线圈中的电流方向是badcb，故流过R的电流是自下而上．
(2)从中性面开始计时，感应电动势随时 ( http: / / www.21cnjy.com )间按正弦规律变化，且最大感应电动势Em＝nBl1l2ω，所以感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBl1l2ωsin ωt.
(3)＝n＝n＝
(4)线圈从t＝0开始转过60°时，瞬间电流为i＝＝＝
14.
解析 电网两极间电场可看做匀强电场Um＝Emd，由题意，空气被击穿时Em＝6 220 V/cm，Um＝6 220×0.5 V＝3110 V
由理想变压器电压关系：＝
由峰值与有效值关系：Um＝U2
由以上各式，得＝
所以原、副线圈匝数比不得超过1∶10.
15．(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A
解析 (1)由变压比公式得
＝代入数据，得
＝＝
(2)两灯均工作时，由能量守恒得
P1＋P2＝U1I1
I1＝＝ A
＝0.082 A
只有L1灯工作时，由能量守恒得
P1＝U1I1′
解得I1′＝＝ A＝0.055 A
16．(1)1∶10 240∶11 (2)900盏
解析 (1)因为P损＝IR线
所以I2＝ ＝ A＝20 A
I1＝＝ A＝200 A
则＝＝＝
U3＝U2－I2R线＝(500×10－20×10) V＝4 800 V
则＝＝＝
(2)设还可装灯n盏，据降压变压器输入功率等于输出功率有P3＝P4
其中P4＝(n×40＋60×103) W
P4＝P3＝(100－4) kW＝96 kW
所以n＝900.人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》章末检测B
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)
1．下列各图中，线圈中能产生交变电流的有( )
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答案 BCD
2．某电池充电器的工作原理可以简化为理想变 ( http: / / www.21cnjy.com )压器．如果正常工作时输入电压为220 V，输出电压为4.2 V，输出电流为0.65 A，则( )
A．原线圈的输入电流约为0.2 A
B．原线圈的输入电流约为0.1 A
C．原、副线圈的匝数比约为52∶1
D．原、副线圈的匝数比约为1∶52
答案 C
解析 设原线圈的输入电压和输入电流分别 ( http: / / www.21cnjy.com )为U1、I1，副线圈的输出电压和输出电流分别为U2、I2，根据＝可以得到原、副线圈的匝数比约为52∶1，又根据I1U1＝I2U2可得I1＝I2，原线圈的输入电流约为0.01 A，所以C正确，A、B、D错误．
3．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图1所示，下列说法中正确的是( )
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图1
A．交变电流的频率为0.02 Hz
B．交变电流的瞬时值表达式为i＝5cos (50πt) A
C．在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W
答案 D
解析 由题图知，交流电的周期为0. ( http: / / www.21cnjy.com )02 s，故频率为50 Hz，A错；转动的角速度ω＝＝100π rad/s，故电流的瞬时值表达式为i＝5cos (100πt) A，B错；t＝0.01 s时，电流最大，此时线圈的磁通量应为0，C错；交流电电流的有效值I＝＝ A，故P＝I2R＝2×0.4 W＝5 W，故D正确．
4．如图2所示是磁电式电流表的结 ( http: / / www.21cnjy.com )构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等．某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是( )
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图2
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答案 C
解析 由于线圈在磁场中切割磁感线，切割 ( http: / / www.21cnjy.com )速度方向总是与磁场方向垂直，磁感应强度B、导线有效长度l和导线切割速率v等都不变，由E＝Blv，可知产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变．根据右手定则，电流方向做周期性变化，C正确．
5．如图3所示，理想变压器原、副线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )
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图3
A．电流表的示数为 A
B．电源输出功率为1 200 W
C．电流表的示数为 A
D．原线圈两端电压为11 V
答案 C
解析 由于灯泡正常发光，可知副线圈两 ( http: / / www.21cnjy.com )端电压为220 V，由＝可知，原线圈两端电压U1＝20×220 V＝4 400 V，选项D错误；又因输入功率等于输出功率，P1＝P2＝60 W，故选项B错误；电流表读数为有效值，原线圈中电流I1＝＝ A＝ A，故选项A错误，选项C正确．
6．如图4所示电路，电阻R1与电阻R2 ( http: / / www.21cnjy.com )阻值相同都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A、B间加一正弦交变电流u＝20sin (100πt) V，则加在R2上的电压的有效值为( )
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图4
A．10 V B．20 V
C．15 V D．5 V
答案 D
解析 根据电压有效值的定义可知：·＋·＝·T，解得加在R2上电压的有效值U＝5 V，D正确．
二、多项选择题(本大题共 ( http: / / www.21cnjy.com )4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
7．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线．则下列说法正确的是( )
A．输电线上的电流I线＝
B．输电线上的电流I线＝
C．输电线上损失的功率ΔP＝2R线
D．输电线上损失的功率ΔP＝
答案 BC
解析 输电线上的电流I线＝＝，故A错误，B正确；输电线上的功率损失ΔP＝IR线＝2R线＝，故C正确，D错误．
8．如图5甲所示，理想变压器的原线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈电路中装有0.5 A的保险丝L，原线圈匝数n1＝600匝，副线圈匝数n2＝120匝．当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接 ( )
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图5
A．阻值为14.4 Ω的电阻
B．并联两盏“36 V,40 W”的灯泡
C．工作频率为10 Hz的电视
D．耐压值为36 V的电容器
答案 AB
解析 理想变压器可以变压 ( http: / / www.21cnjy.com )、变流，但不可以改变功率和频率；由题图乙可知，原线圈中交变电源的周期为0.02 s，频率为50 Hz，则副线圈得到的交变电流的频率也为50 Hz，故接入工作频率为10 Hz的电视不能正常工作，C错误；由题图乙可知，原线圈所接电源的电压有效值为180 V，由理想变压器特点可知，变压比等于匝数比，则U＝×180 V，得U＝36 V，B中两灯泡接入电路时，原线圈中的电流I1＝ A≈0.44 A＜0.5 A，B正确；副线圈两端电压的有效值为36 V，但其最大值大于电容器的耐压值，故D错误；由理想变压器特点可知，原、副线圈消耗的功率相等，则＝180 V×0.5 A，解得R＝14.4 Ω，A正确．
9．如图6所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1∶n，副线圈接有一个定值电阻R，则( )
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图6
A．若a、b之间接电动势为U的蓄电池，则R中的电流为
B．若a、b之间接电动势为U的蓄电池，则原、副线圈中的电流均为零
C．若a、b之间接电压为U的交流电，则原线圈中的电流为
D．若a、b之间接电压为U的交流电，则副线圈中的电流为
答案 CD
解析 蓄电池的电动势恒定，若a、b ( http: / / www.21cnjy.com )间接电动势为U的蓄电池，在变压器的铁芯中不能产生变化的磁场，不能在副线圈中产生感应电动势，副线圈中无电流，但原线圈中电流不为零，故A、B错；若a、b间接电压为U的交流电，副线圈两端的电压为nU，电流为，由I1∶I2＝n2∶n1得：I1＝，故C、D均对．
10．如图7所示，面积为S、匝数 ( http: / / www.21cnjy.com )为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端．线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻t＝0.则( )
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图7
A．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0
B．1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次
C．在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小
D．在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变
答案 BC
解析 图示位置为中性面，但由于产生 ( http: / / www.21cnjy.com )的是正弦交流电，电压表的读数为有效值，故电压表的读数不为0，故A错误；线圈每转过一圈，电流方向改变2次，故1秒内电流方向改变的次数为2f＝2×＝，B正确；R两端再并联一只电阻后，干路电流增大，路端电压减小，故电压表读数减小，C正确；并上电容器后，由于电路与交变电源相连，电容器反复充放电，该支路有电流通过，故电压表的读数也减小，D错误．
三、填空题(共2小题，共10分)
11．(4分)有一理想变压 ( http: / / www.21cnjy.com )器原、副线圈匝数分别为1 320匝、144匝，将原线圈接在220 V的交流电压上，副线圈上电压为________V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为________Wb/s.
答案 24
解析 由＝得U2＝24 V ( http: / / www.21cnjy.com )，穿过铁芯的磁通量的最大变化率等于每一匝线圈中产生的感应电动势的最大值，即m＝＝ Wb/s＝ Wb/s.
12．(6分)如图8所示，理想变压器原线圈与 ( http: / / www.21cnjy.com )一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b的电流为________A.
图8
答案 10∶3 0.2
解析 副线圈两端电压U2等于小灯泡a ( http: / / www.21cnjy.com )两端电压Ua，由Pa＝得，Ua＝3 V，则原、副线圈的匝数比＝＝；流过灯泡a的电流Ia＝＝0.1 A又＝＝，得I2＝0.3 A．流过灯泡b的电流Ib＝I2－Ia＝0.3 A－0.1 A＝0.2 A.
四、解答题(本题共4小题，共46分．解答应写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(10分)交流发电 ( http: / / www.21cnjy.com )机的原理如图9甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R＝2 Ω，求：
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图9
(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？
(2)矩形线圈转动的周期是多少？
(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？
(4)保持线圈匀速转动，1 min内外力对线圈做的功是多少？
答案 (1)2 A (2)4×10－3 s (3)4 W (4)240 J
解析 (1)由题图知，Im＝2 A.
(2)T＝4×10－3 s.
(3)线圈中电流的有效值I＝，
线圈电阻上产生的电热功率P＝I2R＝R＝4 W.
(4)外力对线圈做功，其他形式的能转化为电能再转化为内能，1 min内外力对线圈做的功W＝Pt＝240 J.
14．(10分)如图10 ( http: / / www.21cnjy.com )所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3 300 V，副线圈两端电压U2为220 V，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＝2 V．求：
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图10
(1)原线圈n1等于多少匝？
(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A．则电流表A1的示数I1为多少？
(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？
答案 (1)1 650匝 (2)0.33 A (3)0.67 A
解析 (1)由电压与变压器匝数的关系可得：
＝＝U，则n1＝1 650匝．
(2)当开关S断开时，有：
U1I1＝U2I2，I1＝＝ A≈0.33 A
(3)当开关S断开时，有：R1＝＝44 Ω.当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝＝22 Ω，副线圈中的总电流为I2′＝＝10 A．由U1I1′＝U2I2′可知，I1′＝＝ A≈0.67 A.
15．(12分)一居民小区有440户， ( http: / / www.21cnjy.com )以前每户平均消耗电功率为100 W，使用的区间变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V的家用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250 W，若变压器输入电压仍为6 600 V，区间输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需更换区间变压器，则更换后的区间变压器的匝数比为多少？
答案 220∶9
解析 未换时，输电电流I＝ HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" ＝ A＝200 A．输出电压U2＝U1＝×6 600 V＝240 V，则由U线＝U2－U用＝IR线知，R线＝ Ω＝0.1 Ω.换变压器后，I′＝＝ A＝500 A．线路损失电压U线′＝I′R线＝50 V，变压器输出电压U2′＝U用＋U线′＝220 V＋50 V＝270 V．变压器匝数之比为n1∶n2＝U1∶U2′＝6 600∶270＝220∶9.
16．(14分)风力发电作为新型环保新 ( http: / / www.21cnjy.com )能源，近几年来得到了快速发展，如图11所示，风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
图11
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；
(2)用户得到的电功率是多少？
答案 (1)1∶20 240∶11 (2)96 kW
解析 (1)输电线损失的功率
P损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW
输电线中电流I2＝＝ A＝20 A
升压变压器输出电压U2＝＝ V＝5×103 V
升压变压器原、副线圈匝数比：＝＝＝
输电线上电压损失U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V
降压变压器原线圈两端电压U3＝U2－U损＝4 800 V
降压变压器原、副线圈匝数比＝＝
(2)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为
P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100 kW×96%＝96 kW.
