【志鸿优化设计】（浙江专用）高考物理一轮复习 第十章 交变电流第二节理想变压器电能的输送课时作业.doc

课时作业31 理想变压器 电能的输送一、不定项选择题1如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的ut图象。原、副线圈匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 a，则( )a变压器原线圈所接交流电压的有效值为220 vb变压器输出端所接电压表的示数为22 vc变压器输出端交变电流的频率为50 hzd变压器的输出功率为220 w2(2012山东潍坊一模)如图所示，匝数为100的矩形线圈abcd处于磁感应强度b t的水平匀强磁场中，线圈面积s0.5 m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度10 rad/s匀速转动，线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 v 12 w”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是( )a通过灯泡的交变电流的频率是50 hzb变压器原、副线圈匝数之比为101c矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 vd若将灯泡更换为“12 v 24 w”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速3(2012山西四校联考)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，电源电压u220sin 314 t v，原线圈电路中接入熔断电流i01 a的保险丝，副线圈电路中接入一可变电阻r，则( )a电压表的读数为77 vb当可变电阻r的阻值变大时，变压器的输入功率变大c可变电阻r的阻值低于13.75 时保险丝将熔断d副线圈的输出功率一定是200 w4(2012河南洛阳四校联考)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20sin 100t v，氖泡在两端电压达到100 v时开始发光，下列说法中正确的有( )a开关接通后，氖泡的发光频率为50 hzb开关接通后，电压表的示数为100 vc开关断开后，电压表的示数变大d开关断开后，变压器的输出功率不变5(2012安徽宿州一模)如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡l1、l2、l3都标有“5 v 5 w”字样，l4标有“5 v 10 w”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率pab和输入电压uab应为( )a20 w,25 v b20 w,20 vc25 w,25 v d25 w,20 v6(2012江苏南京二模)如图所示，理想变压器原线圈匝数n11 210，副线圈匝数n2121，原线圈电压u311sin 100t v，负载电阻r44 ，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为( )aa1读数为0.05 a bv1读数为311 vca2读数为0.5 a dv2读数为31.1 v7如图所示为某一理想变压器，其原线圈与电压有效值不变的交流电源相连，p为滑动头。现令p从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡l两端的电压等于其额定电压为止。用i1表示流过原线圈的电流，i2表示流过灯泡的电流，u2表示灯泡两端的电压，p2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值)。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )8在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )a升压变压器的输出电压增大b降压变压器的输出电压增大c输电线上损耗的功率增大d输电线上损耗的功率占总功率的比例增大二、非选择题9如图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示。若只在ce间接一只rce400 的电阻，或只在de间接一只rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 w。(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流i1；(3)求ce和de间线圈的匝数比。10某发电站的输出功率为104 kw，输出电压为4 kv，通过理想变压器后向80 km远处供电。已知输电导线的电阻率为2.4108 m，导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%。求：(1)升压变压器的输出电压。(2)输电线路上的电压损失。参考答案 1ac解析：由交流电的有效值与最大值关系可得u220 v，a正确；变压器输出电压u2u22 v，电压表示数即为有效值22 v，b错；由题图可知，交变电流的周期t0.02 s，则频率f50 hz，且变压器工作时交变电流的频率不变，c正确；变压器的输出功率等于输入功率piu1220 w，d错。2b解析：由2f知交变电流的频率是5 hz，选项a错误；矩形线圈中产生感应电动势最大值为emaxnbs120 v，选项c错误；变压器输入电压为u1120 v，由知，选项b正确；由u2u1可知，u2大小与负载无关，选项d错误。3c解析：由电源电压u220sin 314t v可知，最大值um220 v，有效值u1，由n1n241可得，u255 v，选项a错误；当可变电阻r的阻值变大时，由p可知，功率将变小，选项b错误；原线圈电路中接入熔断电流i01 a的保险丝，由可知副线圈中最大电流应为4 a，此时电阻值r13.75 ，选项c正确；而输出功率会随着r的变化而变化，选项d错误。4b解析：由u20sin 100t v可知，交流电压频率为50 hz，在一个周期内，交变电流两次超过100 v电压，所以氖泡的发光频率为100 hz，选项a错误；变压器输入电压有效值为u120 v，输出电压有效值u2u1520 v100 v，开关接通与断开，电压表的示数均为100 v，选项b正确而c错误；开关断开后，氖泡不发光，消耗电能变小，变压器的输出功率变小，选项d错误。5c解析：输入电流i入1 a，输出电流i出2 a，输出电压u出u4u并10 v，pabp1p出5 wu出i出25 w，uab25 v，选项c正确。6ac解析：各表的读数均为有效值，故v1的读数u1220 v；由u2u1知，v2的读数为22 v；由i2知，a2的读数为0.5 a；i1i2知，a1的读数为0.05 a，选项a、c正确。7bc解析：由u2u1u1知，灯泡两端的电压和时间成正比，则c正确；随着灯泡功率的增大，变压器的输入功率也要增大，则i1也增大，a错误；灯泡的温度升高，电阻增加，流过灯泡的电流与时间不成正比关系，b正确；灯泡的功率p2，当电压和时间成正比时，功率不可能也和时间成正比关系，则d错误。8cd解析：设升压变压器原副线圈的匝数比为n1，降压变压器的匝数比为n2，发电厂输出电压为u1，输出功率为p1，则升压变压器的输出电压为，输电线中的电流为，输电线损耗的功率为，降压变压器输出电压为，输电线上损耗的功率占总功率的比例为，可见，当输出功率p1增大时，c、d正确。9答案：(1)uab400sin 200t v(2)0.28 a(3)解析：(1)由题图乙知200 rad/s电压瞬时值uab400sin 200tv。(2)电压有效值u1200 v理想变压器p1p2原线圈中的电流i1解得i10.28 a(或 a)。(3)设ab间匝数为n1同理由题意