【名师一号】高考物理一轮 102变压器 电能的输送双基练 新人教版.doc

2014名师一号高考物理一轮双基练：10-2变压器 电能的输送a级双基达标1现用电压为380 v的正弦式交流电给额定电压为220 v的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有()解析由图可知，a、b中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；c为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；d为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 v，不可行答案d2(多选题)练图1021如练图1021所示，一理想变压器原线圈匝数为n11 000匝，副线圈匝数为n2200匝，将原线圈接在u200sin120t(v)的交流电源上，电阻r100，电流表a为理想电表，下列推断正确的是()a交变电流的频率为50 hzb穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 wb/sc电流表a的示数为 ad变压器的输入功率是16 w解析已知u200sin120t(v)，则有效值u1200 v，角速度2f120rad/s，知交变电流的频率为60hz；由um1n1(/t)200 v，而n11 000匝，则穿过铁芯的磁通量的最大变化率/t为/5 wb/s；由i2u2/r40/100 a0.4 a，得电流表a的示数为0.4 a；由p1p2i2u20.440 w16 w，故b、d项正确答案bd3中国已投产运行的1 000 kv特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kv的超高压输电，输电线上损耗的电功率为p.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kv特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为()a. b.c2p d4p解析输送电功率不变，则输电电压与输电电流成反比，所以用1 000 kv特高压输电时，输电电流为原来输电电流的一半；而输电线上损耗的电功率与输电电流的平方成正比，所以输电线上损耗功率为原来输电线上损耗功率的，即，a项正确答案a4(2013四川自贡一诊)如练图1022所示，m是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1:n210:1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压u311sin100t v变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中r2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小)，r1为一定值电阻下列说法正确的是()练图1022a当r2所在处出现火警时，电阻r1的功率变小b当r2所在处出现火警时，电压表v2的示数变大c当r2所在处出现火警时，电流表a的示数变小d电压表v1示数为22 v解析当r2所在处出现火警时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻r1两端电压增大，电阻r1的功率变大，电压表v2的示数变小，选项a、b错误；由输入功率等于输出功率可知，当r2所在处出现火警时，电流表a的示数变大，选项c错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22 v，电压表v1示数为22 v，选项d正确答案d5(2013河南三市联考)如练图1023所示，理想变压器与电阻r、交流电压表v、交流电流表a按图所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为10:1，电阻r10 ，图是r两端电压u随时间变化的图象，um10 v则下列说法中正确的是()练图1023a通过r的电流ir随时间t变化的规律是ircos100t (a)b电流表a的读数为 ac电压表v的读数为10 vd变压器的输入功率为10 w解析根据r两端电压u随时间变化的图象，电压表v的读数为10 v，选项c错误；由欧姆定律，通过r的电流ir随时间t的变化规律是ircos100t (a)，选项a错误；由变压器变压公式，输入电压为100 v，输入电流为0.1 a，变压器的输入功率为10 w，电流表a的读数为0.1 a，选项b错误，d正确答案d6(多选题)练图1024(2013江苏常州模拟)如练图1024所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10:1，原线圈输入交变电压u100sin50t(v)，在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻r，电容器并联在电阻r两端，电阻阻值r10 ，关于电路分析，下列说法中正确的是()a电流表示数是1 ab电流表示数是 ac电阻r消耗的电功率为10 wd电容器的耐压值至少是10 v解析由变压公式，副线圈输出电压为10 v，由于交变电流可以通过并联在电阻r两端的电容器，所以不能应用欧姆定律计算电流表示数，选项a、b错误；电阻r消耗的电功率为p100/10 w10 w，选项c正确；副线圈输出电压最大值为10 v，电容器的耐压值至少是10 v，选项d正确答案cd7如练图1025所示降压变压器的原线圈匝数与副线圈的匝数之比是3:1，原线圈的输入电压为660v，副线圈的电阻为0.2 ，这台变压器供给100盏“220 v，60 w”的电灯用电，求：练图1025(1)空载时副线圈的路端电压和输出功率；(2)接通时副线圈的路端电压；(3)每盏灯的实际功率解析(1)将变压器视为理想变压器，设空载时副线圈的路端电压为u2，由，得u2u1220 v，因为空载，副线圈的负载电阻r2，副线圈中的电流为零，即i20，所以pi2u20.(2)接通电路后，100盏灯并联的总电阻为r外8.07 .副线圈的路端电压u2r外8.07 v214.7 v(3)每盏灯的实际功率p实2p额260 w57.1 w.答案(1)220 v0(2)214.7 v(3)57.1 wb级能力提升1(多选题)为保证用户电压稳定在220 v，变电所需适时进行调压，练图1026为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头p上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如练图1026所示以下正确的是()练图1026au2190sin(50t)vbu2190sin(100t)vc为使用户电压稳定在220 v，应将p适当下移d为使用户电压稳定在220 v，应将p适当上移解析根据题图可知交变电流电压的最大值um190 v和周期t0.02 s(100)，结合正弦交变电流电压的瞬时值表达式uumsint，可知b项正确，a项错误；根据变压器的变压比，u1、n2不变，提高u2只能减小n1，所以p应上移，d项正确，c项错误答案bd2.练图1027如练图1027所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为31，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡l，则()a灯l也能正常发光b灯l比另外三个灯都暗c灯l将会被烧坏d不能确定解析原、副线圈中的电流之比为，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其额定电流i额.又i1i2，所以通过原线圈中灯l的电流恰为其额定电流，灯l正常发光，所以a项正确答案a3练图1028中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻r20 ，l1、l2为规格相同的两只小灯泡，s1为单刀双掷开关原线圈接正弦式交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如练图1028所示现将s1接1、s2闭合，此时l2正常发光下列说法正确的是()练图1028a输入电压u的表达式u20sin(50t)vb只断开s2后，l1、l2均正常发光c只断开s2后，原线圈的输入功率增大d若s1换接到2后，r消耗的电功率为0.8 w解析本题考查正弦式交变电流的图象、变压器的工作原理、功率关系和电路功率的计算，意在考查考生分析处理电路相关知识的能力读图知周期t0.02 s，所以u20sin(100t)v.原本l2正常发光，只断开s2后，电压被两灯泡均分，不会正常发光，且两灯泡串联，负载电阻增大，输出功率减小，输入功率也减小由变压器的变压比可得副线圈输出电压为4 v，s1换接到2后，r消耗的功率pw0.8 w，d项正确答案d4一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5:1，原线圈接入电压u1220 v的正弦交流电，一只理想二极管和一个滑动变阻器r串联接在副线圈上，如练图1029所示电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是()练图1029a原、副线圈电流之比为15b电压表的读数为44 vc若将滑动变阻器滑片向下滑动，两电表读数均增大d若滑动变阻器接入电路的阻值为10 ，则1 min内产生的热量为5 808 j解析根据理想变压器的电压关系知变压器副线圈的输出电压u244 v，由于二极管具有单向导电性，可以求出电压表的示数u v，根据理想变压器的能量关系可得原、副线圈电流之比为15，a、b项错误；电压表的示数与变阻器阻值无关，示数不变当滑动变阻器滑片向下滑动时，变阻器接入电路的阻值增大，输出、输入功率减小，电流表的示数减小，c项错误根据焦耳定律有qt，代入数值，可得滑动变阻器接入电路的阻值为10 时1 min内产生的热量为5 808 j，d项正确答案d5.练图10210如练图10210所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 v的市电上，向额定电压为1.80104 v的霓虹灯供电，使它正常发光为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 ma时，熔丝就熔断(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10ma时，变压器的输入功率是多大？解析(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为u1、u2、i1、i2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有i1u1i2u2.当i212 ma时，即为熔断电流代入数据，得i10.98 a.(2)设副线圈中电流为i210ma时，变压器的输入功率为p1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有p1i2u2，代入数据，得p1180 w.答案(1)0.98 a(2)180 w6某发电厂发电机的输出功率p100 kw，发电机端电压u250 v，向远处送电的输电线的总电阻r8 .要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220 v，那么：(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图；(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比解析(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如练答图1021所示练答图1021(2)按题意，p损5%p0.05100103 w5103 w.设输电线路中的电流为