2014屆高考物理一輪復習第十一章第2課時變壓器電能的輸送匯總

1、第十一章第 2 課時 變壓器電能的輸送備考典題精練F- （課時活頁卷）、單項選擇題1.如圖所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形.原、副線圈匝數(shù)比ni :n2= 10 :1,串聯(lián)在原線圈電路中的電流表示數(shù)為1 A，下列說法中不正確的是（C.變壓器輸出端的交變電流的頻率為50 Hz2/2D.穿過變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為倉 Wb/s【答案】 A【解析】 由圖像知，電壓的最大值 4= 200 2 V，有效值U= 200 V,周期T= 0.02 s,頻率f= 50 Hz,輸出功率P=UI= 200 W,故 A 說法不正確，B、C 說法正確；由變壓器變壓U n1比公式 u =n2，得=20

2、V,U2 的最大值20 2 V，而 Um=n2 t，所以t的最大值應20 2為n2Wb/s，故 D 說法正確.（2013.廣東高州中學月考）2.如圖所示，一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調電阻R,觸頭P與線圈始終接觸良好，下列判斷正確的是（）A.若通過電路中A、C兩處的電流分別為IA、IC,貝 U|A|CB.若僅將觸頭P向A端滑動，則電阻R消耗的電功率增大C.若僅使電阻 R 增大，則原線圈的輸入電功率增大A. 變壓器的輸出功率為B. 變壓器的輸出功率為200 W200D.若在使電阻R增大的同時，將觸頭P向A端滑動，則通過A處的電流增大【答案】 B【解析】

3、 自耦變壓器是指它的繞組是初級和次級在同一繞組上的變壓器.通過改變初、次級的線圈匝數(shù)比的關系來改變初、次級線圈兩端電壓， 實現(xiàn)電壓的變換.原、副線圈兩端電壓與其匝數(shù)成正比. 理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓，若僅將觸頭P向A端滑動，電阻R兩端的電壓增大，則電阻R消耗的電功率增大，選項 B 正確.A.電動機兩端電壓為IRB.電動機消耗的功率為I2RC.原線圈中的電流為nlUID.變壓器的輸入功率為R【答案】 D【解析】 因電動機是非純電阻電路，UIR,PM|2R,故A B錯電動機兩端電壓為UIUIn,故電動機消耗的功率為，即為變壓器的輸入功率，原線圈中的電流io=n故D對、C錯.4如圖所示

4、， 左側的圓形導電環(huán)半徑為r= 1.0 cm，導電環(huán)與一個理想變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈兩端與一個電容為C= 100 pF 的電容器相連，導電環(huán)的電阻不計,環(huán)中有垂直于圓環(huán)平面的變化磁場，磁感應強度ABB的變化率為t= 100 , 2nsinwt，若電容器C所帶電荷量的最大值為1.41X109C,則所用理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為(取n2= 10)()3.如圖所示，有一理想變壓器,原、副線圈的n.原線圈接正弦交流電壓出端接有一個交流電流表和一個電動機電動機線圈電阻為 表讀數(shù)為I，電動機帶動一重物勻速上升.下列判斷正確的是R當輸入端接通電源后，電流( )A. 1 :100C. 1

5、: 100 2【答案】 AD. 100 2 : 11副線圈兩端電壓的最大值即電容器兩端電壓的最大值QQ由C=U得U2m=C= 14.1 V ,niUm 1所以H；=U2m=而.故 A 項對.二、雙項選擇題5照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的可是我們在晚上七、八點鐘用電高 峰時開燈，電燈比深夜時要顯得暗些這是因為用電高峰時（）A. 總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，每盞燈兩端的電壓較低B. 總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，通過每盞燈的電流較小C. 總電阻比深夜時小，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓較大D. 總電阻比深夜時小，供電線路上的電流大，每盞燈兩端的電壓較低【答案】

6、CD【解析】 在晚上七、八點鐘時，電路上并聯(lián)的燈較多，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知，此時總電阻比深夜時小，再由歐姆定律可知，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓U損=IR增大，每盞燈兩端的電壓也就較低.（2013.廣東湛江一中月考）6如圖所示，理想變壓器的原、畐 U 線圈匝數(shù)比為1 : 5,原線圈兩端的交變電壓為U= 20,2si n 100ntV.氖泡在兩端電壓達到 100 V 時開始發(fā)光.下列說法中正確的有（）A.開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB.開關接通后，電壓表的示數(shù)為100 VC. 開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大D. 開關斷開后，變壓器的輸出功率不變【答案】 AB【解析】 由u=

7、20 2sin 100ntV 可知，lk= 20 2 V ,f= 50 Hz，氖泡在一個周期_IL內發(fā)光兩次，故其發(fā)光頻率為 100 Hz, A 正確.電壓表示數(shù)為U=2x5= 100 V, B 正確.開 關斷開后電壓表示數(shù)不變，輸出功率變小，故C D 錯誤.【解析】 原線圈兩端電壓最大值Um=0.1、2V.7如圖所示，理想變壓器原、畐 U 線圈匝數(shù)之比為4 ： 1，原線圈接入一電壓為u=U0sin31的交流電源，副線圈接一個R= 27.5Q負載電阻若U= 220 2 V ,3= 100nrad/s ,則下述結論正確的是（）A.畐U線圈中電壓表的讀數(shù)為 55 V1B.畐u線圈中輸出交變電流的周

8、期為 loonsC.原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5 AD.原線圈中的輸入功率為110 2 W【答案】 ACn2U0【解析】 副線圈中電壓表讀數(shù)為副線圈電壓的有效值U=2n= 55 V, A 項對副線2n1圈中交變電流的周期等于原線圈中交流電源電壓的周期T=帀 s , B 錯.原線圈中的電（2013.廣東茂名一中月考） &如圖所示，理想變壓器初級線圈接一交變電流，交變電 流的電壓有效值恒定不變則下列說法中正確的是（）A. 只將 S 從 2 撥向 1 時，電流表示數(shù)變小B. 只將 S 從 4 撥向 3 時，電流表示數(shù)變小C.只將 S3 從閉合變?yōu)閿嚅_，電阻F2 兩端電壓增大D. 只將滑動變阻器 F3

9、 的滑動觸頭上移，變壓器的輸入功率減小【答案】BDn1L1ni12【解析】由憶=可得 A 項中m變小，U、n2 不變，則L2 變大，丨 2 變大，又云=匚可得 匕I1 變大，A 項錯；B 項中n2 變小，n1、U不變，貝U L2 變小，12 變小，又仁=，所以丨 1 變小，B 項正確；C 項中，R增大，U不變，所以UR+UR不變，又R不變，所以UR不變，C 項錯；D 項中，F(xiàn)3 變大，R總變大，U不變，則丨 2 變小，P出=UI2 變小，P入=P出變小，D 項正確.9如圖所示，在閉合鐵芯上繞著兩個線圈M和P,線圈P與電流表構成閉合回路若在t1 至t2 這段時間內，觀察到通過電流表的電流方向自上

10、向下（即為由c經(jīng)電流表至d），則12 壓L2n2流i1=nr =麗=o.5A, c 項對原線圈中的輸入功率LII1P=2=110 W,D項錯.A可以判斷出線圈M兩端的電勢差Uab 隨時間t的變化情況可能是圖中的（）【答案】 CD【解析】 根據(jù)楞次定律可知副線圈中的電流方向，可知穿過副線圈的磁場應是向上增加，或向下減少的，可以判斷原線圈中的磁場方向應是向下增加，或向上減少的，綜合四個選項可知在ti 至t2 這段時間內輸入電壓的變化情況為C、D.三、非選擇題10.某小型實驗水電站輸出功率是20 kW,輸電線總電阻為 6Q(1) 若采用 380 V 輸電，求輸電線路損耗的功率.(2) 若改用 5 0

11、00 V 高壓輸電，用戶端利用ni :n2= 22 : 1 的變壓器降壓，求用戶得到的電壓.【答案】(1)16.62 kW (2)226.18 VP20X103【解析】(1)輸電線上的電流為1=U=380A52.63 A輸電線路損耗的功率為P損=12R=52.632X6W16 620 W= 16.62 kW.3P20X10(2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流為I=U= 5 000 A = 4 A用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓U=UIR= (5 000 4X6) V = 4 976 VU厲根據(jù)U=懇，用戶得到的電壓為n1u= Ru =22X4 976 V 226.18 V.11.一臺理想變壓器，

12、其原線圈 2 200 匝，副線圈 440 匝，并接一個 100Q的負載電 阻，如圖所示.D-(1)當原線圈接在 44 V 直流電源上時，電壓表示數(shù)為多少？電流表示數(shù)為多少？當原線圈接在 220 V 交變電源上時，電壓表示數(shù)為多少？電流表示數(shù)為多少？此時輸入功率為多大？變壓器效率為多大?【答案】(1)00 (2)44 V 0.44 A 19.36 W 100%【解析】(1)原線圈接在直流電源上時，由于原線圈中的電流恒定，所以穿過原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應電動勢，故電壓表示數(shù)為零， 電流表示數(shù) 也為零.U2n2n2440(2)由U=尺得U2=Ln1=220 x2 200V=

13、44V.U2 4412=R= 100 A = 0.44 AP入=P出=|2U=0.44X44 W= 19.36 W,效率n= 100%.(經(jīng)典題)12 .發(fā)電機輸出功率為 100 kW,輸出電壓是 250 V，用戶需要的電壓是 220V,輸電線電阻為 10Q，若輸電線路因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%,試求：(1) 在輸電線路中設置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比.(2) 用戶得到的電功率是多少？【答案】 (1)1 : 20240 ： 11 (2)96 kW【解析】 大功率、遠距離輸電，為了減少輸電線路損失，要采用高壓輸電，到用戶后，再降壓.其輸電線路示意圖如圖所示.(1)輸電線因發(fā)熱損耗的功率為P=PX4%= 100X4% kW= 4 kW由P=I2R得輸電電流即升壓變壓器副線圈中的電流為I2A升壓變壓器原線圈中的輸入電流為P 100X10311=U1=250 A = 400 A所以升壓變壓器原、畐 U 線圈的匝數(shù)比為n112201n2=11 = 400= 20