新教材2023-2024學(xué)年高中物理第3章交變電流分層作業(yè)20變壓器與電能的輸送課件新人教版選擇性必修第二冊(cè)

第三章分層作業(yè)20變壓器與電能的輸送12345678910A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2=10∶1,輸出端電阻R=50Ω,把原線圈接入“220V

50Hz”的正弦式交變電流時(shí)(電表為理想電表)(

)

B12345678910123456789102.(多選)如圖所示,一理想變壓器原線圈與頻率為50Hz的正弦交流電源相連,兩個(gè)阻值均為20Ω的電阻串聯(lián)后接在副線圈的兩端,圖中的電流表、電壓表均為理想交流電表,原、副線圈匝數(shù)分別為200和100,電壓表的示數(shù)為5V。則(

)A.電流表的示數(shù)為0.5AB.流過電阻的交變電流的頻率為100HzC.交流電源的輸出電壓的最大值為20VD.交流電源的輸出功率為2.5WCD12345678910123456789103.如圖所示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,則下列說法正確的是(

)A.電壓表V1示數(shù)增大B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大C.該變壓器起升壓作用D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)D12345678910123456789104.(多選)(2023湖北宜昌高二期中)如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1、輸電線的電阻r和兩理想變壓器的匝數(shù)均不變,且n1∶n2=n4∶n3。當(dāng)用電器的總電阻減小時(shí)(

)A.U1∶U2=U4∶U3B.用戶端的電壓U4增加C.輸電線上損失的功率增大D.用電器消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率AC12345678910確。用電器總電阻減小,則降壓變壓器副線圈上的電流增大,所以輸電線上的電流增大,根據(jù)P損=I2R知,輸電線上損失的功率增大;根據(jù)ΔU=IR知,輸電線上的電壓增大,發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變,則升壓變壓器的輸出電壓不變,降壓變壓器的輸入電壓減小,用戶端的電壓U4減小,故C正確,B錯(cuò)誤。用電器消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率與輸電線上損失的功率之差,故D錯(cuò)誤。123456789105.如圖為氣流加熱裝置的示意圖,使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管,視變壓器為理想變壓器。原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變,調(diào)節(jié)觸頭P,使輸出電壓有效值由220V降至110V,調(diào)節(jié)前后(

)A.副線圈中的電流比為1∶2B.副線圈輸出功率比為2∶1C.副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1D.原線圈輸入功率比為1∶2C12345678910解析

在輸入電壓U1和原線圈匝數(shù)n1不變的情況下,使輸出電壓U2有效值由220

V降至110

V,由

知,副線圈接入匝數(shù)應(yīng)該減為原來的一半,故副線圈的接入匝數(shù)之比為2∶1,故C正確;副線圈電壓減半,電阻不變,電流也隨之減半,所以電流之比為2∶1,故A錯(cuò)誤;由P=UI知,輸出功率之比為4∶1,故B錯(cuò)誤;副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率,所以原線圈輸入功率之比為4∶1,故D錯(cuò)誤。123456789106.(多選)如圖為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)距離輸電線路示意圖,變壓器為理想變壓器,2是升壓變壓器的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想交流電表,R是輸電線的電阻,交流電源的輸出電壓恒定。當(dāng)K由2改接到1時(shí),下列說法正確的是(

)A.輸電線上損失的功率減小B.電流表的示數(shù)一定增大C.電壓表的示數(shù)減小D.燈泡的亮度增大BD12345678910解析

由于交流電源的輸出電壓不變,當(dāng)K由2改接到1時(shí),升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加,根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知升壓變壓器副線圈電壓增大,所以最終降壓變壓器的輸出電壓也變大,所以電壓表的示數(shù)增大,通過燈泡的電流增大,燈泡的亮度增大,由于降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比不變,所以輸電線上電流增大,電流表的示數(shù)增大,輸電線上損失的功率增大,故B、D正確。123456789107.某發(fā)電機(jī)輸出電壓為2000V,在變壓器升壓后,用橫截面積為4.25cm2的銅導(dǎo)線,把4.0×106W的電能送到400km遠(yuǎn)處,線路損耗的功率為5.0×105W。若已知銅的電阻率ρ=1.7×10-8

Ω·m,求:(1)應(yīng)選用匝數(shù)比為多少的升壓變壓器;(2)用戶方使用的降壓變壓器原線圈兩端的電壓。答案

(1)1∶16

(2)2.8×104

V12345678910(2)設(shè)U2'為降壓變壓器原線圈兩端的電壓則U2'=U2-IR=2.8×104

V。12345678910B級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.如圖所示,用一理想變壓器給負(fù)載供電,變壓器輸入端的電壓不變,開始時(shí)開關(guān)S是斷開的?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合,則圖中所有交流電表的示數(shù)以及輸入功率的變化情況是(

)A.V1、V2的示數(shù)不變,A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減小,P入增大B.V1、V2的示數(shù)不變,A1、A2的示數(shù)增大,P入增大C.V1、V2的示數(shù)不變,A1、A2的示數(shù)減小,P入減小D.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)增大,A1的示數(shù)減小,A2的示數(shù)增大,P入減小B12345678910123456789109.(多選)調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上,CD之間加上輸入電壓,轉(zhuǎn)動(dòng)滑片P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓,圖中A為交流電流表,V為交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,CD兩端接有效值一定的交流電源,變壓器可視為理想變壓器,以下說法正確的是(

)A.當(dāng)滑片P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變大B.當(dāng)滑片P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變小AD12345678910解析

滑片P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),相當(dāng)于增加了副線圈的匝數(shù),而原線圈匝數(shù)保持不變,根據(jù)

可知,輸出電壓增大,其他因素不變時(shí),電壓表讀數(shù)變大,電流表讀數(shù)變大。當(dāng)線圈匝數(shù)不變而將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),輸出電壓不變,總電阻減小,則總電流增大,R1兩端電壓增大,R2兩端電壓減小,電壓表讀數(shù)變小,流過R2的電流減小,因此,流過R3的電流增大,電流表讀數(shù)變大。1234567891010.(2023湖北武漢第十一中學(xué)高二期中)在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器且都有一個(gè)線圈可調(diào),發(fā)電廠的輸出電壓及輸電線的電阻均不變。在用電高峰期,隨著用戶耗電量的增大,導(dǎo)致實(shí)際用戶電壓偏低,為使用戶電壓達(dá)到正常,下列說法正確的是(

)A.僅P1上調(diào)一點(diǎn)可使用戶電壓升高,線路損失減小B.僅P2上調(diào)一點(diǎn)可使用戶電壓升高,線路損失增大C.僅P2下調(diào)一點(diǎn)可使用戶電壓升高,線路損失減小D.僅P1下調(diào)一點(diǎn)可使用戶電壓升高,線路損失增大B12345678910解析

將P1上調(diào)一點(diǎn),則升壓變壓器的原線圈的匝數(shù)增加,由匝數(shù)比與電壓比的關(guān)系可知,輸電線的輸送電壓減小,由P=UI可知輸送的電流增大,由P損=I2r可知線路損失增大;由U損=Ir可知輸電線損耗的電壓增大,所以到達(dá)降壓變壓器的電壓減小,則到