高三物理一轮复习 10.2变压器　远距离输电精品练习 新人教版选修32.doc

第二讲变压器远距离输电1.一个理想变压器的次级线圈与初级线圈匝数比为10:1，把初级线圈接入u22sin(100t)v的交流电源上，那么()a用交流电压表测量次级输出电压为220vb次级线圈上的交流电的频率为500 hzc次级接入r1k的负载电阻，则通过初级线圈的电流有效值为2.2ad次级接入r1k的负载，则在周期内负载r上产生热量为0.242j解析该题考查变压器的原理变压器能够改变交变电压，但不改变交流电的频率由表达式可知，电压有效值u122v，频率f50hz，u2u1220v，a、b均不正确i20.22a，i1i22.2a，c选项正确由pirt，可知d选项正确答案cd2如图是远距离输电的示意图，下列说法正确的是()aa是升压变压器，b是降压变压器ba是降压变压器，b是升压变压器ca的输出电压等于b的输入电压da的输出电压等于输电线上损失的电压解析远距离输电提高电压可以减小能量在输送过程中的损失，a的输出电压b的输入电压导线上的电压，b、c、d错误答案a3.如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压u，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机线圈电阻为r.当输入端接通电源后，电流表读数为i，电动机带动一重物匀速上升下列判断正确的是()a电动机两端电压为irb电动机消耗的功率为i2rc原线圈中的电流为nid变压器的输入功率为解析因电动机是非纯电阻电路，uir，pi2r，a、b错；电动机两端电压为，故电动机消耗的功率为，即为变压器的输入功率原线圈中的电流i0，d对，c错答案d4如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，r120 ，r230 ，c为电容器已知通过r1的正弦交流电电流如图所示，则()a交流电的频率为0.02hzb原线圈输入电压的最大值为200vc电阻r2的电功率约为6.67wd通过r3的电流始终为零解析根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50hz，a错；由图可知通过r1的电流最大值为im1a，根据欧姆定律可知其最大电压为um20v，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200v，b错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过r3和电容器，d错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系和并联电路特点可知，电阻r2的电流有效值为i，电压有效值为uv，电阻r2的电功率为p2uiw，c对答案c5某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3106kw.现用500kv电压输电，则下列说法正确的是()a输电线上输送的电流大小为2.0105ab输电线上由电阻造成的损失电压为15kvc若改用5 kv电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kwd输电线上损失的功率为p，u为输电电压，r为输电线的电阻解析输电线上输送的电流为ia6103a，a项错误；输电线上损失的电压为u损ir61032.5v1.5104v15kv，b项正确；当用5kv电压输电时，输电线上损失的功率不会超过3106kw，与实际情况相背，故c项错误；当用公式p计算损失的功率时，u为输电线上损失的电压而不是输电电压，d项错误答案b6如图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b t的水平匀强磁场中，线框面积s0.5 m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 v60 w”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 a，下列说法正确的是()a图示位置穿过线框的磁通量为零b线框中产生交变电压的有效值为500vc变压器原、副线圈匝数之比为25:11d允许变压器输出的最大功率为5000w解析图示位置为中性面，穿过线框的磁通量为最大，a项错；线框中产生交变电压的最大值为emaxnbs500v，其有效值应为u500v，b项错；副线圈接入一只“220v60w”灯泡，且灯泡正常发光，故副线圈的电压为220v，根据原副线圈的电压比等于匝数比，即等于25:11，c项对；熔断器允许通过的最大电流为10a，即原线圈上的最大功率为5000w，根据能量守恒知，允许变压器输出的最大功率为5000w，故d项对答案cd7一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图所示，副线圈所接电路如图所示，p为滑动变阻器的触头下列说法正确的是()a副线圈输出电压的频率为50 hzb副线圈输出电压的有效值为31vcp向右移动时，原、 副线圈的电流比减小dp向右移动时，变压器的输出功率增加解析由图可知，周期t2102 s，频率f50 hz，a对；原线圈输入电压的最大值um310 v，有效值为u1220v，根据，副线圈输出电压的有效值为u2v22v，b错；根据u1i1u2i2，所以，不管p如何移动，原、副线圈的电流比不变，c错；变压器的输出功率p2，p向右移动时，电阻变小，变压器的输出功率增加，d对答案ad8如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中r1、r2、r3和r4均为固定电阻，开关s是闭合的v1和v2为理想电压表，读数分别为u1和u2；a1、a2和a3为理想电流表，读数分别为i1、i2和i3.现断开s，u1数值不变，下列推断中正确的是()au2变小，i3变小bu2不变、i3变大ci1变小、i2变小 di1变大、i2变大解析因为变压器的匝数与u1不变，所以u2不变当s断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流i2减小，由于输入功率等于输出功率，所以i1也将减小，c正确；因为r2的电压减小，故r2、r3两端的电压将增大，i3变大，b正确答案bc9.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡l1、l2，电路中分别接了理想交流电压表v1、v2和理想交流电流表a1、a2，导线电阻不计，如图所示当开关s闭合后()aa1示数变大，a1与a2示数的比值不变ba1示数变大，a1与a2示数的比值变大cv2示数变小，v1与v2示数的比值变大dv2示数不变，v1与v2示数的比值不变解析当开关s闭合后，输出功率变大，所以，由pui，可知a1示数变大，根据变压器的原、副线圈的电流比等于匝数反比，可判断a对，b错；根据变压器的原、副线圈的电压比等于匝数之比，v1示数不变，故v2示数也不变，v1与v2示数的比值一定也不变，c错，d对答案ad10.如图所示，一理想变压器原副线圈匝数之比为4:1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中r为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表下列结论正确的是()a若电压表读数为6v，则输入电压的最大值为24vb若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流有的读数减小到原来的一半c若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍d若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍解析若电压表读数为6v，则输入电压有效值为u1u224v，因此其最大值为24v，a正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，b错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即piu也减小到原来的一半，c错；若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由p可知输出功率增加到原来的4倍，d正确答案ad11交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴oo匀速转动一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积s0.05m2，线圈转动的频率为50hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度bt.用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220v11 kw”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？解析(1)根据emnbs1100v，得输出电压的有效值为u11100v.(2)由可得n1:n25:1.(3)i1a20a.答案(1)1100v(2)5:1(3)20 a12有一台内阻为4的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示升压变压器匝数比为1:4，降压变压器的匝数比为4:1，输电线的电阻r4，全校共22个班，每班有“220v40w”的灯6盏若保证全部电灯正常发光，则：(1)发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？(3)输电效率是多少？(4)若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？解析(1)对降压变压器u2i2u