高中物理人教版1第4章交变电流电机第3节三相交变电流

人教版物理高二选修2-1第四章第三节三相交变电流同步训练一．选择题1．如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈，a、b、c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为220V，则下列说法中正确的是（）A． a灯泡两端的电压为220VB． b灯泡两端的电压为220VC． 右图所表示的连接方法为：三相四线制﹣星形接法，中线可以撤销D． 因三盏灯的电阻不同，灯泡两端的电压无法判断答案：B解析：解答：三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相交流发电机，A、由于已知发电机的相电压为220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．与电阻无关；故AD错误，B正确．C、三相交流发电机可以运用三相四线制向外输电，即运用三根火线、一根中性线向外输电，也可以运用三相三线制向外输电，即运用三根火线向外输电．三相负载完全相同时，三相交流发电机用三根线（都是火线）向外输电，因为此时中性线的电流为0；三相负载不完全相同时，中性线的电流不为0；所以图中的中性线如果去掉灯泡的亮度会发生变化．故C错误；故选：B分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流．由于已知发电机的相电压为220V，三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．2．三相电源的连接如图所示，电路中的三个交流电压表的示数U1、U2、U3间的关系是（）A． U1：U2：U3=1：：1 B． U1：U2：U3=1：：1C． U1：U2：U3=1：2：1 D． U1：U2：U3=：1：答案：解析：解答：该接法是星形接法，采用三相四线制对外供电，三只交流电压表，其中V1、V3测量的是相电压，V2测量的是线电压，故V1=V3，V2=V1，即：V1：V2：V3=1：：1故B正确，ACD错误故选：B分析：三相电源星形联结时，线电压有效值为相电压有效值的倍3．如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈，a、b、c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为220V，则下列说法中正确的是（）A． 灯泡两端的电压为220V B． 灯泡两端的电压为220VC． 图中负载采用三角形连接 D． 图中中性线可去掉答案：B解析：解答：AB、三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相交流发电机，由于已知发电机的相电压为220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．故A错误，B正确．C、图中发动机和负载的接法都是星形接法．故C错误；D、三相交流发电机可以运用三相四线制向外输电，即运用三根火线、一根中性线向外输电，也可以运用三相三线制向外输电，即运用三根火线向外输电．三相负载完全相同时，三相交流发电机用三根线（都是火线）向外输电，因为此时中性线的电流为0；三相负载不完全相同时，中性线的电流不为0；所以图中的中性线如果去掉，则去掉后灯泡的亮度会发生变化．故D错误．故选：B分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流．三相交流发电机可以运用三相三线制向外输电，也可以运用三相四线制向外输电．4．如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈，a、b、c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为220V，则下列说法中正确的是（）A． 灯泡两端的电压为220VB． 灯泡两端的电压为220VC． 灯泡两端的电压为220VD． 因三盏灯的电阻不同，灯泡两端的电压无法判断答案：B解析：解答：三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相交流发电机，由于已知发电机的相电压为220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．故ACD错误，B正确．故选：B分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流．由于已知发电机的相电压为220V，三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是220V．5．交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的，它里面配置的三个线圈连接到三相电源，是为了（）A． 产生稳定不变的磁场 B． 产生旋转的磁场C． 产生匀强磁场 D． 产生加速电场答案：B解析：解答：三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定．转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势．转子铜条是短路的，有感应电流产生．转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用．转子就会旋转起来．故选：B．分析：异步电机的工作原理如下：当导体在磁场内切割磁力线时，在导体内产生感应电流，“感应电机”的名称由此而来．感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力．三组绕组问彼此相差120度，每一组绕组都由三相交流电源中的一相供电．6．1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端．由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方中的一个瓶颐．此项发明是（）A． 新型直流发电机 B． 直流电动机C． 交流电动机 D． 交流发电机答案：B解析：解答：直流发电机发电时接另一直流发电机，则另一直流发电机实际成了直流电动机，所以ACD错，B正确．故正确选项为B．分析：从结构和工作原理上可知：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，这种原理在电机理论中称为可逆原理．7．在三相交流电源上按星形接法连接相同负载1、2、3，如图所示，NN′是中性线．已知负载1上的电压为220V，电流强度为15A．现以I表示中性线上的电流，U表示图中P、Q两点之间的电压，则（）A． I=15A，U=440V B． I=45A，U=380V C． I=0A，U=440V D． I=0A，U=380V答案：D解析：解答：由题意可知：每根火线与地线的电压为220V，所以三相交流电线电压（P、Q之间的电压是线电压）为380V，而又因为三个完全相同的电阻．所以流过中性线NN的电流为0．所以四个选项中D选项正确，选项ABC都错误．故选：D分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．8．图中A、B、C是三相交流电源的三根相线，O是中线，电源的相电压为220V，L1、L2、L3是三个“220V60W”的灯泡，开关K1断开，K2、K3闭合，由于某种原因，电源中线在图中O′处断了，那么L2和L3两灯泡将（）A． 立刻熄灭 B． 变得比原来亮一些C． 变得比原来暗一些 D． 保持亮度不变答案：解析：C解答：当正常时，任意灯电压均为220V，都能正常发光；而中线断开后，灯泡均不能接在火线与中线之间，此时L2、L3通过右端完好的中线相连，相当于L2、L3串联接在两根火线之间，而火线间电压为380V，则两灯分压一定小于220V，故两灯均变暗；故选：C．分析：三相电任意两火线之间电压为380V；任一火线与地线之间的电压为220V；当地线断开时相当于两灯串联在380V的电压之间，则可知灯泡的亮度变化．9．如图，三相交流发电机每相电压为220V，接成星型，如果负载接成三角形，则负载每相的电压是（）A． 220VB． 220VC． 220VD． 因三相负载电阻大小未知，每相的电压无法判断答案：C解析：解答：三相负载接成三角形时，负载的相电压等于线电压，线电压等于三相电源相电压的倍，故负载相电压为，故C正确，ABD错误故选：C分析：三相负载接成三角形时，负载的相电压等于线电压，线电压等于三相电源相电压的倍，可求解10．三相交流发电机的三个线圈中A相的电压为U＝311SIn100πtV，那么[]A．三个线圈中交流电的频率都是50HzB．在t＝0时，其他两个线圈的输电电压为零C．若按Y形接法，任意两线间的电压的最大值为380VD．若按△形接法，任意两线间的电压的有效值为380V答案：A解析：解答：三相交流发电机的每个线圈的频率，故A正确;电压的有效值(或最大值)均相同，但由于不同步，所以任一时刻的瞬时值不同，B错误;在两种连接方式中线电压和相电压的关系不同,C、D错误.分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值线电压为380V二．填空题11．在三相交变电流的电路中，每个线圈两端的电压称为相电压，两条端线之间的电压称为线电压：在我国民用电路中，相电压为V，线电压为，流电三个线圈中交流电的频率是（选填“相同”、“不相同”）．答案：220|380V|相同解析：解答：由题意可知：三相交流电线电压为380V，而每根火线与地线的电压为220V，而它们的频率总是相同．故答案为：220；380V，相同．分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．12．三相对称负载联成三角形时，线电压是380V，相电压是V．答案：220解析：解答：由题意可知：三相交流电线电压为380V，而每根火线与地线的电压为220V；故答案为：220分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．13．一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V，现三相电源的线电压是380V，则这台电动机的绕组应联．答案：星形接法解析：解答：采用负载星形接法．如果上三相四线制供电，即将三相负荷分别接在A相﹣N、B相﹣N，C相﹣N上．这样每相负载上取的是电源相电压即220V；故答案为：星形接法．分析：这里就是线电压和相电压的关系，你接三相电源就是380V．当采用星型连接的时候，每相绕组就是220V．根据三相矢量和为零，就是说，任一节点流入的电流和流出的电流是相等的．所以认为星点就是一个0电位．这样的话每项绕组的电压就是220V．14．如图所示三相对称电路中，当开关S1，S2都闭合时，电流表读数均为10A；当S1断开，S2闭合时，A1=，A2=，A3=．答案：0|A|A解析：解答：设每一个电阻的电阻值都是R，则相电压为：U相=IR=10R线电压：U线=U相=10R当S1断开，S2闭合时，U支路没有电流，所以A1=0；此时电阻RW和电阻RU两个电阻串联后与RV并联接在V和W两个支路之间，电路中的总电阻：而电阻两端的电压为线电压，所以电流为：A故答案为：0，A，A分析：由图可知该电路的电阻的接法是三角形接法，线电压与相电压相等，然后结合当S1闭合，S2断开时，与当S1断开，S2闭合时电阻的接法即可求出．15．在对称负载的三相交流电路中，中线上的电流为．答案：0解析：解答：在对称负载的三相交流电路中，当采用星型连接的时候，每相绕组就是220V．根据三相矢量和为零，任一节点流入的电流和流出的电流是相等，则中线上的电流为0．故答案为：0分析：这里就是相电压和线电压的关系，接三相电源就是380V．当采用星形连接的时候，每相绕组就是220V．根据三相矢量和为零，就是说，任一节点流入的电流和流出的电流是相等的．所以认为星点就是一个0电位．16．某三相交流发电机的相电压为380V，给负载供电的电路如图所示（图中R表示负载，L表示发电机线圈），此发电机绕组是连接，负载是连接，每相负载的工作电压是V．答案：三角形|星形|220解析：解答：三相交流电有两种连接方式，星形连接和三角形连接：星形连接﹣﹣就是把三相负载的3个末端连接在一起作为公共端，由3个首端引出3条火线的连接方式；三角形连接﹣﹣就是把三相负载的每一相的始末端依次相接的连接方式由图可知，此发电机绕组是三角形连接；负载是星形连接，故每相负载的工作电压是220V故答案为：三角形，星形，220分析：三相交流电有两种连接方式，星形连接和三角形连接星形连接﹣﹣就是把三相负载的3个末端连接在一起作为公共端，由3个首端引出3条火线的连接方式；三角形连接﹣﹣就是把三相负载的每一相的始末端依次相接的连接方式三．解答题17．如图所示，三相交流的电压为220V，负载是不对称的纯电阻，RA=RB=22Ω，RC=Ω，按星型连接．试求中线电流．答案：每根火线与地线的电压为220V，所以IA=IB==10A；IC==8A；则中线电流I=10+10+8=28A；解析：解答：由题意可知：每根火线与地线的电压为220V，所以IA=IB==10A；IC==8A；则中线电流I=10+10+8=28A；答：中线电流为28A．分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．当三相对称时电流为零；三相不对称时中线电流为各相电流之和．18．如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡；（1）则图中a灯的电压为V；答案：220（2）当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为V．答案：190解析：解答：由题意可知：三相交流电线电压为380V，而每根火线与地线的电压为220V，又因为三个完全相同的灯泡．所以图中a灯的电压为220V．当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为380V的一半．即为190V．故答案为：220；190分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统．目前，我国生产、配送的都是三相交流电．每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示（A、B、C为下标）相电压为220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA表示（A、B、C为下标）线电压为380V．19．如图中a﹑b﹑c﹑d是星形连接的三相交流电源在照明电路中的输电导线，用电压表测得a、b间的电压为220V，b﹑c间的电压为380V，那么（1）四根导线中是零线．答案：a（2）图中1、2、3是三盏额定电压都是2