2019届高考物理一轮复习第十章交变电流传感器课时作业33变压器电能的输送

1、上课作业(三十三)电压互感器的电能输送练习基础小题1 .图是电压互感器的实物图，根据记载在该铭板中的信息，以下判断正确的是()a .这是升压变压器b .初级线圈的匝数比次级线圈的匝数多当交流电压220 V被输入到c .初级线圈时，次级线圈输出12 V的直流电压d .原级线圈输入交流电压220 V、次级线圈连接负载时，次级线圈中的电流比原级线圈中的电流小根据铭板记载的信息，电压互感器的输入电压是220 V，输出电压是12 V，因为该电压互感器是降压电压互感器，所以选择项a错误，因为选择项b正确的电压互感器的工作原理是电磁效应，所以电压互感器的原、副线圈上的电压都是交流电压， 选项c是错误的，因为

2、理想变压器的输出功率等于输入功率，并且初级线圈的电压大于次级线圈的电压，所以当次级线圈与负载连接时，次级线圈的电流将大于初级线圈的电流，而选项d是错误的。【答案】b2 .如图所示，半径L=1 m的金属圆环，其半径Oa为铜棒，两者的电阻不进行校正，接触也良好。 现在，Oa以圆心o为轴，以角速度=10 rad/s等速旋转，圆环垂直于环面，磁感应强度处于B=2 T的均匀强磁场中。四十伏特二十伏特八十伏特Oa以圆心o为轴以角速度=10 rad/s等速旋转，产生一定的感生电动势，由于电压互感器的一次线圈两端的电压一定，电压互感器铁元素中心的磁通量不变化，二次线圈两端接续的理想电压校正的表示数为零，选择项

3、d正确。【回答】d3 .如图所示，理想变压器1次绕组输入电压u=Umsin t，2次绕组电路中的R0是恒定值电阻，r是滑动电阻器，V1和V2是理想交流电压校正，显示数分别用U1和U2表示，A1和A2是理想的交流电流校正，显示数分别用I1和I2表示A.I1和I2表示电流的瞬时值B.U1和U2表示电压的最大值c .在滑动片p向下方向滑动中，U2不变，I1变大d .在滑动片p向下方向滑动中，U2变小，I1变小交流电力校正的显示数表示交流电力的有效值，在a、b这两个错误滑动片p向下方向滑动的过程中，原、副线圈的匝数n1、n2不变化，U1不变化，U2=不变化，当r连入电路的电阻变小时，在副线圈中流动的电

4、流I2=变大【答案】c4 .如图所示，如果理想变压器的初级线圈的匝数比n1n2=31、初级线圈分别电阻值相同的电阻R1、R2.交流电压的大小为u，则以下的说法正确()a .电阻R1、R2两端的电压之比为31b .电阻R1、R2消耗的电力之比为11c .电阻R1、R2两端的电压全部d .电阻R1、R2消耗的电力之比为19根据电压互感器电压、电流、功率的比例关系可知，由于通过R1、R2的电流之比i1:i2=n2:n1=1:3，因此可知两电阻上的电压之比u1:u2=i1r:i2r=1，两电阻所消耗的功率之比p1:p2=ir:ir=1:9【回答】d如图所示，理想的变压器的初级线圈与电压为220 V的正

5、弦交流电电源连接，次级线圈的匝数分别为n2=16，n3=144，并通过理想的二极管(具有单向式导电性)、单刀双掷开关与一个“36 V，18 W”的灯泡连接(参照图5 )a .原级线圈的圈数为880b .开关连接2时，灯两端电压的有效值为20 Vc .开关连接2时，原级线圈的输入功率约为18 Wd .开关连接2时，原级线圈的输入功率约为11 W从=得到n1=880，选择a是正确的。 在开关连接2的情况下，=、解为U=40 V，交流周期为t、=T、u=20 v，选择项b是正确的。 灯泡电阻为R=72 ，灯泡消耗的实际功率为P=W11 W，选项c是错误的，d是正确的。【回答】ABD在图2所示的远距离

6、传输模式图中，电压互感器均为理想变压器，升压电压互感器原、副绕组匝数比为1100，其输入电压如图2 b所示，远距离输电线路的总电阻为100 a .降压变压器子线圈输出的交变电流频率为50 Hzb .输电线路中的电流为60安c .输电线路损耗功率为90 kWd .如果在传感器R2的某个部位发生火灾，则电压修正v的显示数变大图解根据图b知道交变电流的周期T=0.02 s，因此，降压变压器的子线圈输出的交变电流的频率是f=50 Hz，选择项a根据正确的图b，升压变压器的输入路端电压的有效值是250 V，如与电压和匝数成比例地可知，子线圈电压是25 000 V 输电线路损耗的电压是U=IR=30100

7、 V=3 000 V，输电线路损耗功率是P=UI=90 kW，选项c是正确的。 如果发生火灾，则传感器R2电阻值减少，认为降压变压器的子线圈的两端电压不变，子线圈的电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压修正v的显示数变小，选择项d错误.【回答】交流创新练习7 .科学技术应用电压互感器原理在医疗器械中的应用心电图修正是将因心肌收缩而产生的脉动转换为电压脉冲的装置，其一部分电路能够简化为大电阻R1与交流电源的串联连接，该电源输出的电压始终为U0，如图所示，心电图修正与理想的变压器的初级线圈连接，被电动式扬声器定(也可以与恒定电阻R2等效)a .大电阻R1的两端电压b .理想变压器的初级线圈和次级线

8、圈的匝数比c .交流电源的输出是d .通过电脑音箱的电流如果将理想变压器的一次绕组和二次绕组的匝数分别设为n1、n2，将一次绕组和二次绕组中的电流分别设为I1、I2，根据理想变压器的一次和二次绕组的电流和电压的关系，将I1n1=I2n2，R2的功率设为p，则联立为p=IR2=。 大电阻R1两端电压I1R1=、选择项a正确。 理想的电压互感器初级和次级线圈的匝数比=，选项b错误。交流电源的输出I1U0=，选项c正确，所以本问题选择b。【答案】b8 .包括负载电阻热阻抗元件的理想变压器的动态分析问题在图甲所示的电路中，s是单刀双投开关，电表是理想的电表，Rt是热敏星空卫视(电阻值随着温度的上升而减

9、少)，理想电压互感器的原级线圈连接图乙所示的正弦交流a .电压互感器初级线圈中的交流电压u的公式u=110信号100t (v )B.S与a端子连接，Rt温度上升时，变压器的输入功率变小C.S与a端子连接，当Rt温度上升时，电压校正和电流校正的显示数都变大D.S从a切换到b，Rt消耗的功率变大图解可以从问题图b中看出，电压的最大值为110 V，周期为0.02 s，=100 rad/s，而a项是正确的。 由于子线圈的输出电压由电压互感器的变压比和输入电压决定，所以电压修正的显示数不变，c项在错误的温度上升时Rt的电阻值减少，由P=可知，由于电压互感器的输出功率增大，所以其输入功率也增大，b项错误的

10、s从a切换为b 由于子线圈匝数减少，所以输出电压减少，Rt电阻不变，从P=可知，Rt消耗的功率减少，d项错误.【答案】a9 .电压互感器实用化电子防虫器的工作原理灭虫器由两个主要零配件组成：黑光灯诱虫和电力网杀虫。 来自黑光灯的紫外辐射使害虫接近黑光灯，然后利用黑光灯周围的交流高压电力网“射杀”可以产生的空气在常温下破坏的临界电场强度为6 220 V/cm .为了防止两极间的空气破坏造成的短路，理想的电压互感器原、副线圈的匝数必须满足一定的条件a .变压器的原副线圈的匝数比： 10b .变压器的副初级线圈的匝数比： 10c .这个变压器是降压变压器的d .这个变压器是升压变压器电力网的相邻两电

11、极间的最高电压为U2=Ed=6 2200.5 V=3 110 V .理想变压器输入电压的最大值为U1=220 V=311 V，因此应满足的条件是=，该电压互感器是升压器。【回答】BD10 .综合应用研究交变电路中包含的电容器问题如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器的初级线圈构成闭合电路，线圈在有界且均匀的强磁场中绕与磁场垂直的bc边等速旋转，磁场分布在bc边的左侧，磁感应强度的大小为b，线圈面积为s，旋转角速度为，匝数为n，线圈电阻不计数a .向上滑动1次线圈丝锥p后，灯变暗b .电容器的电容器c越大，灯就越暗c .在图示位置的情况下，在矩形线圈中瞬时感生电动势最大d .当线圈abcd旋转的

12、角速度为2时，变压器原级线圈电压的有效值为NBS在矩形线圈abcd中产生交变电流，当使原级线圈抽头p向上滑动时，原级线圈匝数变大，根据变压比式=输出电压变小，因此灯变暗，当a正确的电容器电容变大时，电容减少电流变大，灯亮线圈中的瞬时感生电动势为零，c误差线圈旋转角速度加倍时，电压互感器原级线圈电压的有效值也加倍，得到Em=NBS2=2=T、E=NBS，因此d是正确的。【回答】AD综合提高练习11 .图所示的理想的变压器原级线圈I与220 V的交流电源连接，次级线圈有2个，次级线圈ii的匝数为n2=30匝，与标示为“12 V、12 W”的灯l构成闭合电路，灯l正常发光，次级线圈iii的输出电压为

13、u3=u 3【解析】n2的匝数为30匝，电压为12 V，n3的电压为110 V，由于电压与匝数成正比，所以匝数n3=n2=275匝从变压器的输入功率和输出功率相等得出，U1I1=P2 P3，即220I1=12 1000.4，I1=0.26 A安【回答】275 0.2612.1897年，世界著名的“尼亚加拉”水电站建成了美丽的尼亚加拉瀑布(如右图)，现在使用了100多年。 当时在五洲四海使用了收费直流电力(因为使用直流电力必须每隔1公里建设一个发电机组)的任一发电机组，发电机的最高输出功率为P=100 kW，输出电压为U1=250 V，用户需要的电压为U2=220 V，输电线路电阻为R=10 ，通过输电线路发热(