课时341变压器电能的输送（加强练习）-高中物理练习分类专题教案（人教版2019选择性）

第三章交变电流课时3.4.1变压器、电能的输送（加强练习）五年选考练考点1变压器原理应用1.()某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10，当输入电压增加20V时，输出电压()A.降低2V B.增加2VC.降低200V D.增加200V2.()(多选)如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2和R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5∶1改为10∶1后()A.流经R1的电流减小到原来的1B.R2两端的电压增加到原来的2倍C.R3两端的电压减小到原来的1D.电阻上总的热功率减小到原来的1考点2交变电流的产生、描述与变压器的综合3.()图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Ω，额定电压为24V。定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为()图甲图乙A.1Ω B.5ΩC.6Ω D.8Ω4.()(多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10Ω，R3=20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是()A.所用交流电的频率为50HzB.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0AD.变压器传输的电功率为15.0W考点3变压器动态电路分析5.()如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变大考点4远距离输电问题6.()如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是()A.发电机输出的电流I1=40AB.输电线上的电流I线=625AC.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11D.用户得到的电流I4=455A三年模拟练应用实践1.()某电风扇挡位变换器的电路如图所示，它可视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2400匝的原线圈两端接入电压为u=2202sin100πt(V)的交流电源，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。电动机M的内阻r=8Ω，额定电压U=220V，额定功率P=110W。下列说法正确的是()A.交流电源的频率为100HzB.当选择挡位3后，电动机两端电压的有效值为110VC.当由挡位3变为挡位2后，原线圈中的电流变大D.当选择挡位4后，电动机的输出功率为110W2.()(多选)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，在a、b端接入正弦交变电流，三个灯泡均能正常发光，a、b端输入的总功率为32W，灯泡L2的电阻为4Ω，灯泡L2的功率为16W，L1、L3的功率相同，则()A.灯泡L1的额定功率为8WB.灯泡L1的额定电流为0.5AC.灯泡L2的额定电压为8VD.a、b端的电压为24V3.()(多选)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图，图中变压器均可视为理想变压器，电表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，并且电阻不变。变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰期时()A.电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小B.电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数增大C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D.输电线路损耗的功率增大4.()(多选)如图所示是远距离输电示意图，发电站的输出电压U1=250V，输出功率P1=100kW，输电线电阻R=8Ω。则进行远距离输电时，下列说法中正确的是()A.若发电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B.若发电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C.输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的原、副线圈匝数比为n1nD.用10000V高压输电，输电线损耗功率为8000W5.()普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()A.ab接MN、cd接PQ，Iab<IcdB.ab接MN、cd接PQ，Iab>IcdC.ab接PQ、cd接MN，Iab<IcdD.ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd迁移创新6.()图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1=n4<n2=n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL>2R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时()A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压

答案全解全析五年选考练1.D依据理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比关系公式可知，ΔU1ΔU2=n1n2，则ΔU2=n2n1ΔU12.CD根据U1U2=n1n2可知，变压器原、副线圈的匝数比由5∶1改为10∶1后，输出电压变为原来的12，根据I=UR可知流经R1的电流减小到原来的12，选项A错误；由于R2和R3的阻值不变，则电压的分配关系不变，故R2和R3两端的电压都减小到原来的12，选项C正确，B错误；因为R1、R2和R3的阻值和连接方式都不变，则总电阻也不变3.A由题意可知，输入端a、b所接电压的有效值U1=Um2=220V，由U1U2=n1n2知变压器输出端电压U2=30V。为使灯L正常发光，UL=24V，IL=ULRL=2415A=1.6A，由电路可知UR1=U2UL=6V，IR1=UR1R1=0.6A，则R2和R串联支路电流IR2=ILIR1=1A，R串=R2+R=UR4.AD由图(b)可知变压器输出端交流电的周期T=0.02s，变压器不改变交流电的频率和周期，故所用交流电的频率f=1T=50Hz，A正确；由图(b)可知流经电阻R2的电流有效值I2=Im2=1A，电阻R2两端电压U2=I2R2=10V，根据串、并联电路特点及欧姆定律可得，电流表的示数I3=U2R3=0.5A，C错误；根据理想变压器的特点可得变压器原线圈两端电压U1=n1n2U2=100V，则电压表的示数U'=UU1=120V，B错误；变压器传输的电功率P=U2(I5.B由于原、副线圈两端电压不变，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，连入电路的电阻变大，所在电路总电阻变大，副线圈中电流减小，R1中电流减小，R1消耗的功率减小，A项错误；R1中电流减小，则R1两端电压减小，而副线圈两端电压不变，所以滑动变阻器两端电压增大，电压表示数变大，B项正确；副线圈中电流减小，原线圈中电流随之减小，故C项错误；若闭合开关S，负载电路的总电阻减小，副线圈中电流增大，R1中电流增大，则R1两端电压升高，R2两端电压减小，A2示数变小，D项错误。6.C对发电机，由P=IU可知发电机的输出电流I1=PU1=400A，A项错误。对输电线，由P线=I线2R线可得I线=P线R线=25A，B项错误。由能量守恒可知用户获得的功率为P用=PP线=95kW，故对用户，由P用=I4U4得I4=PU4=475011A，三年模拟练1.B根据原线圈两端输入电压的瞬时值表达式可知ω=100πrad/s，交流电源的频率f=ω2π=50Hz，选项A错误；当选择挡位3后，副线圈的匝数为1200匝，根据理想变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比，即U1U2=n1n2，可得220VU2=24001200，解得U2=110V，故电动机两端电压的有效值为110V，选项B正确；当由挡位3变为挡位2后，根据理想变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比可知，副线圈两端的电压U2减小，输出功率P2变小，根据P1=U1I1=P2知原线圈中的电流变小，选项C错误；当选择挡位4后，副线圈的匝数为2400匝，则副线圈两端的电压为220V，电动机正常工作，流过电动机的电流I=PU=110220A=0.5A，电动机的热功率P热=I2r=2W，电动机的输出功率P2.AC设原线圈的输入功率为P，则有PL1+P=32W，PL3+16W=P，已知PL1=PL3，联立解得PL1=PL3=8W，选项A正确；对于灯泡L2有PL2=U22R2，解得U2=PL2·R2=16×4V=8V，灯泡L3的额定电流为I3=PL3U2=88A=1A，灯泡L2的额定电流为I2=PL2U2=168A=2A，所以原线圈中的电流为I1=n2n1(I2+I3)=14×(2+1)A=34A，选项B错误，C正确；a、3.BCD因发电厂的输出电压一定，可知升压变压器原线圈两端的电压不变，即V1的示数不变，由U1U2=n1n2可知升压变压器副线圈两端的电压不变，即电压表V2的示数不变；用电高峰期，总电阻R减小，降压变压器副线圈中的电流增大，故电流表A3的示数增大；由n3n4=I4I3可知降压变压器的输入电流I3增大，即电流表A2的示数增大；由I1I2=n2n1、I2=I3可知升压变压器的输入电流I1增大，即电流表A1示数增大；由U3=U2I2R0可知降压变压器原线圈两端的电压U3降低，即电压表V3示数减小；由U3U4=n3n4可知降压变压器的副线圈两端的电压降低，即V4示数减小。电压表V2、V3的读数之差与电流表4.AC由于发电站的输出电压不变，升压变压器原、副线圈的匝数不变，所以升压变压器的输出电压U2不变；若发电站的输出功率增大，则升压变压器的输出功率P2增大，根据P=UI可知升压变压器的输出电流I2增大，即输电线上的电流I线增大，根据U线=I线R，可知输电线上的电压损失U线增大，降压变压器的输入电压U3=U2U线，可得降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器原、副线圈的匝数不变，所以降压变压器的输出电压U4减小，选项A正确，B错误。输电线损耗的功率为ΔP=5%P1=5000W，根据ΔP=I线2R，解得I2=I线=ΔPR=50008A=25A，升压变压器原线圈中的电流为I1=P1U1=100000250A=400A，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=I2I1=25A400A=116，选项C正确；用10000V高压输电，输送电流为I'2=P1U易错警示对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意输电线上损失的电压和功率与哪些因素有关。5.B在测量高压线路上电流时，电流互感器的作用是减小测量支路的电流。根据变压器原理，I1I2=n2n1，I大n小，故ab端应接MN，cd端应接PQ，Iab6.D解法一：由欧姆定律可知A2的读数I2=U12R+RL。U2=U1n1n2，I1·2R=U2U3，U3n3=U4n4，U4=I4·RL，I1I4由题意可知：I1·2R=n2n1U1n2nI1