（新课标）高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第二节 变压器 电能的输送课时作业.doc

变压器电能的输送时间：45分钟一、单项选择题1如图所示，半径为l1 m的金属圆环，其半径oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好今让oa以圆心o为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面，磁感应强度为b2 t的匀强磁场中从圆心o引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1n214的理想变压器原线圈两端则接在副线圈两端的理想电压表的示数为()a40 v b20 vc80 v d0 v解析：由于oa以圆心o为轴，以角速度10 rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项d正确答案：d2如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，电阻r55.0 ，原线圈两端接一正弦式交变电流，电压u随时间t变化的规律为u110sin20t v，时间t的单位是s.那么，通过电阻r的电流有效值和频率分别为()a1.0 a、20 hz b. a、20 hzc. a、10 hz d1.0 a、10 hz解析：原线圈电压有效值为110 v，副线圈电压有效值为55 v，通过电阻r的电流有效值1.0 a，频率为10 hz，选项d正确答案：d3一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 的电阻，则()a流过电阻的最大电流是20 ab与电阻并联的电压表的示数是141 vc变压器的输入功率是2.2103 wd在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是20 j解析：由变压器变压公式，副线圈输出电压u100 v，输出电流i10 a，由欧姆定律可得流过电阻的最大电流是imi10 a，选项a错误；由变压器变压公式，与电阻并联的电压表的示数是100 v，选项b错误；变压器输出功率pui10010 w1 000 w，变压器的输入功率是1 000 w，选项c错误；在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是qi2rt102100.02 j20 j，选项d正确答案：d4如图所示，理想变压器原线圈输入电压uumsint，副线圈电路中r0为定值电阻，r是滑动变阻器；v1和v2是理想电压表，示数分别是u1和u2，a1和a2是理想电流表，示数分别是i1和i2.下列说法正确的是()ai1和i2表示电流的瞬时值bu1和u2表示电压的最大值c滑片p向下滑动过程中，u2不变、i1变小d滑片p向下滑动过程中，u2不变、i1变大解析：i1和i2表示电流的有效值，u1和u2表示电压的有效值，选项a、b错误；滑片p向下滑动过程中，u2不变、i2变大、i1变大，选项c错误d正确答案：d5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，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变在用电高峰期，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的是()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不变解析：发电厂输出功率的增大，升压变压器的输出电压不变，由于输电线电流增大，输电线损失电压增大，降压变压器的输出电压减小，选项a、b错误，c正确；输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，选项d错误答案：c6如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中r0为定值电阻，r是滑动变阻器，c为耐压值为22 v的电容器，所有电表均为理想电表下列说法正确的是()a副线圈两端电压的变化频率为0.5 hzb电流表的示数表示电流的瞬时值c为保证电容器c不被击穿，原、副线圈匝数比应大于101d滑动片p向下移时，电流表a1和a2示数均增大解析：变压器原、副线圈中交流电频率相等，根据图乙可知周期t2102 s，频率f50 hz，选项a错误；电流表、电压表的示数以及用电器所标的额定电压、额定电流等都是有效值，选项b错误；电容器的耐压值是22 v，即输出电压最大值不超过22 v，根据有，选项c错误；滑片向下移动时，滑动变阻器阻值变小，副线圈两端的总电阻变小，电流变大，即电流表a2示数变大，根据可知原线圈电流也增大，即电流表a1示数变大，选项d正确答案：d二、多项选择题7在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么()a输电线路上损失的电压与输送电流成正比b输送电压越高，输电线路上损失的电压越大c输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比d输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比解析：输电线路上损失电压uir，在r一定时，u和i成正比若u越高，i，i越小，那么u越小输电线路上损失的功率pi2r，当p一定时，i，所以p()2r，即p和u的平方成反比，跟i的平方成正比，故a、c正确答案：ac8下图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为41，电压表和电流表均为理想电表若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中rt为ntc型热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，r1为定值电阻下列说法中正确的是()a交流电压u的表达式为u36sin50t vbt0.01 s时，发电机线圈中穿过的磁通量最大crt温度升高时，变压器的输入功率变小drt温度升高时，电压表的示数不变，电流表的示数变大解析：原线圈接的是题图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压为36 v，周期为0.02 s，故角速度是100 rad/s，u36sin100t v，故a错误t0.01 s时，感应电动势为0，线圈处于中性面位置，发电机线圈中穿过的磁通量最大，b正确rt温度升高时，副线圈中的总电阻减小，由于原、副线圈两端的电压均不变，故电压表示数不变，电流表的示数变大，故输出功率变大，理想变压器的输入、输出功率相等，故输入功率变大，c错误，d正确答案：bd9如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1n2101，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 v的灯泡和风扇电动机，电动机线圈电阻r2 .接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，则()a电阻r两端的电压是10 vb通过风扇电动机的电流是6 ac通过灯泡的交流电频率是100 hzd风扇突然卡住的瞬间，灯泡变暗解析：据题图乙可知原线圈电压的有效值为220 v，周期为0.02 s，故其频率为50 hz.由于理想变压器原、副线圈的电压跟匝数成正比，故副线圈两端的电压为22 v，又额定电压为12 v的灯泡正常发光，故电阻r两端的电压是10 v，a正确风扇电动机不是纯电阻用电器，故风扇电动机线圈两端的电压小于12 v，通过风扇电动机的电流小于6 a，b错误变压器不改变交流电的频率，故通过灯泡的交流电频率是50 hz，c错误风扇突然卡住的瞬间，风扇电动机线圈两端的电压增大，通过风扇的电流增大，则副线圈干路电流增大，r两端的电压增大，由于原、副线圈匝数不变，故副线圈两端的电压不变，加在灯泡两端的电压减小，灯泡变暗，d正确答案：ad10如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为110，接线柱a、b接在电压为u22sin100t(v)的交流电源上，r1为定值电阻，其阻值为100 ，r2为用半导体热敏材料制成的传感器下列说法中正确的是()at s时，a、b两点间电压的瞬时值为11 vbt s时，电压表的读数为220 vc当温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大d在1分钟内电阻r1上产生的热量为2 904 j解析：由u22sin100t(v)知，t s时，a、b两点间电压的瞬时值为11 v，a错误；电压表示数为有效值，根据可知，电压表示数u2220 v，b正确；变压器输入电压决定输出电压，原副线圈匝数比不变，则输出电压不变，温度升高，r2变小，r1、r2并联，则总阻值也变小，输出电流变大，由可知输入电流也变大，c正确；电阻r1在1分钟内产生的热量qt29 040 j，d错误答案：bc三、非选择题11.如图所示，理想变压器有两个副线圈，l1、l2是两盏规格为“8 v,10 w”的灯泡，l3、l4是两盏规格为“6 v,12 w”的灯泡，当变压器的输入电压为u1220 v时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n11 100匝，求：(1)副线圈n2、n3的匝数；(2)电流表的读数解析：(1)由变压器原理可知n1n2n3u1u2u3，则n2n11 100匝40匝n3n11 100匝60匝(2)由输入功率等于输出功率知i1u1p2p3p4即有i1 a0.2 a.答案：(1)40匝60匝(2)0.2 a12某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kw，输出电压为500 v，输电线的总电阻为10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：(1)村民和村办小企业需要220 v电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少解析：(1)建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比本题可以以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流i线，再根据输出功率求出u2，然后再求出u3.由线路损耗的功率p损ir线和p损4%p出可得i线 a6 a又因为p输出u2i线，所以u2 v1 500 vu3u2i线r线(1 500610) v1 440 v根据理想变压器