高考物理大一輪復習 第11章 交變電流 傳感器 第2節(jié) 變壓器 遠距離輸電課時規(guī)范訓練

1、第2節(jié) 變壓器 遠距離輸電課時規(guī)范訓練基礎鞏固題組1如圖所示，半徑為l1 m的金屬圓環(huán)，其半徑oa是銅棒，兩者電阻均不計且接觸良好今讓oa以圓心o為軸，以角速度10 rad/s勻速轉動，圓環(huán)處于垂直于環(huán)面、磁感應強度為b2 t的勻強磁場中從圓心o引出導線，從圓環(huán)上接出導線，并接到匝數(shù)比為n1n214的理想變壓器原線圈兩端則接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為()a40 vb20 vc80 v d0解析：選d.由于oa以圓心o為軸，以角速度10 rad/s勻速轉動，產(chǎn)生恒定的感應電動勢，變壓器鐵芯中磁通量不變，接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為0，選項d正確2有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖所示

2、，燈l1、l2為規(guī)格相同的兩只小燈泡當s斷開時，燈l1正常發(fā)光s閉合后，下列說法正確的是()a燈l1、l2都能正常發(fā)光b原線圈的輸入功率減小c原、副線圈的電流比增大d電阻r消耗的功率增大解析：選d.斷開s時，l1正常發(fā)光，當閉合s后，總電阻減小，回路中總電流增大，r兩端電壓變大，燈泡兩端電壓減小，兩燈不能正常發(fā)光，a項錯誤由p入p出，且r總減小，u2不變，則p入變大，b項錯誤由可知，因線圈匝數(shù)比不變，則原、副線圈的電流比不變，c項錯誤電阻r的功率pi2r，因i變大，r不變，則p變大，d項正確3如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡l供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則

3、()a小燈泡變亮b小燈泡變暗c原、副線圈兩端電壓的比值不變d通過原、副線圈電流的比值不變解析：選b.變壓器接在家庭電路上，可知u1220 v，因是降壓變壓器，則n1n2，當減少相同匝數(shù)時有.對理想變壓器有，所以u2減小，小燈泡變暗，a錯誤，b正確對于理想變壓器，電壓之比為匝數(shù)之比，所以原、副線圈兩端電壓之比變大，c錯誤理想變壓器原、副線圈電流之比與匝數(shù)之比成反比，所以原、副線圈電流的比值變小，d錯誤4一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈在a、b間輸入電壓為u1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為u2，在將滑

4、動觸頭從m點順時針旋轉到n點的過程中()au2u1，u2降低 bu2u1，u2升高cu2u1，u2降低 du2u1，u2升高解析：選c.由圖可知，cd間的線圈為整個線圈的一部分，故其匝數(shù)比作為原線圈的整個線圈的匝數(shù)少，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)的關系可知，u2u1，當觸頭由m點順時針旋轉到n點的過程中，cd間的線圈的匝數(shù)減少，所以輸出電壓降低，選項c正確5如圖所示，變壓器輸入有效值恒定的電壓，副線圈匝數(shù)可調，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶(電燈等用電器)，r表示輸電線的電阻，則()a用電器增加時，變壓器輸出電壓增大b要提高用戶的電壓，滑動觸頭p應向上滑c用電器增加時，輸電線的熱損耗減小d用電器增加時

5、，變壓器的輸入功率減小解析：選b.由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，而且輸入電壓不變，因此增加負載不會影響輸出電壓，選項a錯誤；根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓u2u1，當滑動觸頭p向上滑時，n2增大，所以輸出電壓增大，用戶的電壓增大，選項b正確；由于用電器是并聯(lián)的，因此用電器增加時總電阻變小，輸出電壓不變，總電流增大，故輸電線的熱損耗增大，選項c錯誤；用電器增加時總電阻變小，總電流增大，輸出功率增大，所以輸入功率增大，選項d錯誤6如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表下列說法正確的是()a當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時，r1消耗的功率變大b當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑

6、動時，電壓表v示數(shù)變大c當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時，電流表a1示數(shù)變大d若閉合開關s，則電流表a1示數(shù)變大，a2示數(shù)變大解析：選b.由題知，u1不變，不變，故u2不變當p向上滑動時，r滑變大，r總變大，r兩端電壓即電壓表示數(shù)變大，ur1減小，ir1減小，則pr1減小，a錯誤，b正確因為ir1減小，不變由i1ir1知i1減小，c錯誤若閉合開關s，則總電阻減小，由ir1知ir1增大，ur1增大，ur2減小，電流表a2的示數(shù)減小，d錯誤7圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器t的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在t的原線圈兩端接入一電壓uumsin t的交流電源，若輸送電功

7、率為p，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()a. b.c422r d422r解析：選c.升壓變壓器t的原線圈兩端電壓的有效值為u1；由變壓關系可得，則u2；因為輸送電功率為p，輸電線中的電流為i2，則輸電線上損失的電功率為pi(2r)，故選項c正確8一臺該型號的柴油發(fā)電機給災民臨時安置區(qū)供電，如圖所示發(fā)電機到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為gbcz60型單股銅導線，該型號導線單位長度的電阻為2.5×104 ，安置區(qū)家用電器的總功率為44 kw，當這些額定電壓為220 v的家用電器都正常工作時()型號aed6500s輸出電壓范圍2

8、20300 v最大輸出功率60 kwa.輸電線路中的電流為20 ab發(fā)電機的實際輸出電壓為300 vc在輸電線路上損失的電功率為8 kwd如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓最大值是300 v解析：選c.當這些額定電壓為220 v的家用電器都正常工作時，輸電線路中的電流為i200 a，a錯誤；導線電阻為r2.5×104×400×2 0.2 ，則發(fā)電機的實際輸出電壓為u輸uir260 v，b錯誤；在輸電線路上損失的電功率為p損i2r8 kw，c正確；如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦式交變電流，則其輸出電壓的最大值是umu輸368 v，d錯誤綜合應用題組9

9、(多選)交流發(fā)電機和理想變壓器如圖連接，燈泡的額定電壓為u0，燈泡與定值電阻的阻值均為r.當該發(fā)電機以轉速n勻速轉動時，電壓表示數(shù)為u，燈泡恰能正常發(fā)光設電表均為理想電表，圖示位置時磁場恰與線圈平面垂直，則()a變壓器原副線圈匝數(shù)比為2u0ub電流表的示數(shù)為c在圖示位置時，發(fā)電機輸出電壓的瞬時值恰為零d從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值表達式為eusin 2nt解析：選bc.因燈泡正常發(fā)光，則其兩端電壓為額定電壓u0，又因燈泡與定值電阻的阻值相等，則定值電阻兩端電壓也為u0，故副線圈兩端電壓為2u0，因電壓表測原線圈兩端電壓，則原線圈兩端電壓為u，則可知，變壓器原副線圈匝數(shù)比為，由，可

10、知，又i2，所以電流表示數(shù)為i1，b正確；圖中線框正處于中性面位置，產(chǎn)生的電壓瞬時值為零，所以c正確；從圖示位置開始計時，變壓器的輸入電壓的瞬時值表達式為eusin 2nt，所以d錯誤10(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示發(fā)電機的輸出電壓為220 v，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4，變壓器均為理想變壓器要使額定電壓為220 v的用電器正常工作，則()a.b.c要減小線路的損耗，應增大升壓變壓器的匝數(shù)比，同時減小降壓變壓器的匝數(shù)比d要減小線路的損耗，應減小升壓變壓器的匝數(shù)比，同時增大降壓變壓器的匝數(shù)比解析：選ad.根

11、據(jù)變壓器工作原理可知，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，即u2>u3，所以>，a正確，b錯誤；要減小線路的損耗，應減小升壓變壓器的匝數(shù)比，使輸電線上電流減小，由于用戶獲得的電壓不變，所以應同時增大降壓變壓器的匝數(shù)比，d正確11(多選)如圖所示，甲圖是一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為1001.若向原線圈輸入圖乙所示的正弦交變電流，圖中rt為熱敏電阻(阻值隨溫度升高而變小)，r1為可變電阻，電壓表和電流表均為理想電表，下列說法中正確的是()a在t0.005 s時，電壓表的示數(shù)約為50.9 vb變壓器原、副線圈中的電流之比為1001crt溫度降低

12、時，適當增大r1可保持rt兩端的電壓不變drt溫度升高時，電壓表的示數(shù)不變、電流表的示數(shù)變大解析：選cd.由圖甲可知電壓表顯示的是變壓器原線圈兩端電壓的有效值，再由圖乙可知其示數(shù)為36 v，則a錯變壓器原、副線圈中的電流之比為，則b錯因副線圈兩端電壓u2不變，且urtur1u2，則當r1溫度降低時，其阻值增大，為了使urt不變，應增大r1，則c正確rt溫度升高時，其阻值下降，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大，則d正確12(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為51，原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈接有“220 v440 w”的熱水器、“220 v220 w”的抽油煙機如果副線圈電壓

13、按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說法正確的是()a副線圈兩端電壓的瞬時值為u220sin 100t(v)b交流電壓表的示數(shù)為1 100 vc1 min內變壓器輸出的電能為3.96×104 jd熱水器的發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍解析：選ac.由圖乙可知，交變電流的峰值是220 v，100 rad/s，則副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u220sin 100t(v)，故a正確；電壓與匝數(shù)成正比，有u1u21 100 v，則電壓表示數(shù)為1 100 v，故b錯誤；輸入功率等于輸出功率，1 min內變壓器輸出的電能為wpt(220 w440 w)×60 s3.96×104 j

14、，故c正確；熱水器的發(fā)熱功率為440 w，而抽油煙機的發(fā)熱功率小于220 w，故d錯誤13圖甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的ut圖象如圖乙所示若只在ce間接一只rce400 的電阻，或只在de間接一只rde225 的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為p80 w.(1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達式；(2)求只在ce間接400 電阻時，原線圈中的電流i1；(3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比.解析：(1)由題圖乙知周期t0.01 s，uab最大值為um400 v，所以角速度200 rad/s電壓瞬時值uab400sin 200t(v)(2)電壓有效值u1200