2019届高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送作业新人教版

1、第 2 讲变压器电能的输送单独成册方便使用基础题组、单项选择题原线圈匝数为 800,则副线圈匝数为（）A. 200答案：B2. （2018 河北唐山模拟）一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比n2= 2 : 1，图中电阻R、R和R的阻值分别是 4Q、2Q和 3Q,U为有效值恒定的正弦课时作业1一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电压改变为 110 V .已知变压器B. 400C. 1 600D. 3 200解析：根据变压器的变压规律U=半得,110X800= 400,选项 B 正确.U220n2= m =2D. 2I11n2解析：设 S 闭合时，电流表示数为丨1

2、,对理想变压器有P入=P出，厂=一，则开关闭合时有12n1I1U l2R= （2l1）2F2,开关断开时有IUI2R= （21）2（艮+RO，两式联立解得I1= 2I，故 D 项 正确.答案：D3远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为m、n2,电压分别为U、U2，电流分别为丨1、丨2,输电线上的电阻为R变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）交流电源.当开关电流表的示数为（3B 错误.I2R仅是输电线上损失的功率，而I1U是升压变压器的输入功率，二者并不相等,错误根据功率关系知liU=I2U, D 正确.答案：D初级电压U=KU= 6KV.4 V则 U=U+I1X4

3、R),即卩 25 V= 6KV+P，解得K= 4保持变压器输入电流不变，则次级电流K也不变，将负载电阻的阻值增大到R= 11F0，则变压器次级电压为U/=罟X(11 R)+ R)1 V=12 V，初级电压U=KU= 48 V，故U=U+I14R)= 48 V+ X4R)= 49 V .故4R)选项 C 正确，A、B、D 错误.答案：C5.由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知，图甲中，A、B两点间接直流稳压电源，UB=100V,R= 40Q,滑动变阻器总电阻R= 20Q,滑片处于变阻器正中位置；图乙中，自耦变压器输入端a、b接交流稳压电源，其电压有效值100 V,滑片处于线圈正中位置，R= 401

4、1n1A.Ii=nB.I2=RC. Ill=l；RD.IiU=I2U11n2解析：根据变压器电流与匝数关系知苜匸，A错误.lb不是电阻R两端的电压，故12工辛,R4. 一理想降压变压器原、副线圈匝数比为K,原线圈与阻值为4F0的电阻串联后，接入有效值为25 V 的正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R,当负载电阻的阻值R=5R0时，理想电压表的示数为 5V.保持变压器输入电流不变，现将负载电阻的阻值增大到R= 11R),此时输入电压有效值为A.25K=K，U= 49 V6B.25K=U= 48 V6C.K= 4, U= 49 VD.K= 4, U= 48 VU 5 V 1 V、12=-=

5、 0，此时变压器初级电流为R5 局R)解析：变压器次级电流I1=1 VKRU,则()4Q.若R和R的发热功率分别为P和F2,贝U P1和F2的关系为()5F2答案：C二、多项选择题6.如图，将额定电压为 60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交 流电源上闭合开关 S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表 （均为理想电表）的示数分别为 220 V 和 2.2 A.以下判断正确的是（A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比ni: n= 11 : 3解析：理想变压器的输入功率等于输出功率，所以

6、有Pi=Uli=Ul2= 60X2.2W = 132 W,P选项 A 错误； 原线圈电流li=彳=0.6 A,选项 B 正确； 副线圈电流最大值l2max=2l2= 2.2寸 2n 1 122011A,选项 C 错误；原、畐 U 线圈匝数比=门= = ；，选项 D 正确.n2L2603答案：BD7. （2018 湖北宜昌调研）如图为远距离输电示意图，升压变压器Ti和降压变压器T2均为理 想变压器，ni:n2= 1 :m n3：n： 1（m n都大于 1）.输电线的总电阻为 2r,升压变压 器Ti原线圈的电压的有效值为U Ti的原线圈输入的电功率为P下列说法正确的是（ ）R Rt屮PiA. Pi

7、=P2B.R2=Pi4C.pT 25解析：由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知,I2PiDPT图甲中，R两端的电压为U1= 80 V,图乙中,F2两端的电压为R F4上200 V，所以戸=旷 25,选项C正确.用1111设空67PB.输电线上的电流为muC.用电设备的数目增多，降压变压器T2原线圈的电压变小D. 用电设备的数目减少，输电线上的电流减小P器T2副线圈的电压为mU所以输电线上的电流为选项 B 正确；用电设备的数目增mU4 J多，输电线上的电压降变大，降压变压器T2原线圈的电压变小，选项 C 正确；用电设备的数目减少，输电的功率变小，输电线上的电流减小，选项D 正确.答案：BCD&am

8、p; （2018 河南新乡、许昌、平顶山三市调研）图甲中理想变压器原、 副线圈的匝数之比ni:n2= 5 :1，电阻R= 20Q, Li、L2为规格相同的两只小灯泡，阻值均为 10Q, Si为单刀双 掷开关.原线圈接正弦式交流电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将 Si接 1、S2闭合，此时 L2正常发光.下列说法正确的是（）A.输入电压u的表达式为u= 20 2sin 50ntVB. 只断开 S2后，L1、L2均正常发光C. 只断开 S2后，原线圈的输入功率为 0.8 WD. 若 S 换接到 2 后，R消耗的电功率为 0.8 WZKO2n解析：由图乙可知T= 0.02 s,角速度

9、3=-= 100nrad/s，输入电压u的表达式u= 20 2sin 100ntV , A 错误；只断开 S,副线圈两端的总电压不变，L1、L2的电压均小于其额定电压，不会正常发光， B 错误；由半=印可知，副线圈两端的电压为4 V,只断开 S2后，变U2n2U2压器的输出功率P出=石=0.8 W，则原线圈的输入功率为0.8 W , C 正确；若 S 换接到 22R_后，R消耗的电功率为P= = 0.8 W , D 正确.R答案：CD能力题组A.降压变压器 T2副线圈的电压为mU解析：输电线上有电阻，所以降压变压器T2副线圈的电压小于罗选项A错误；升压变压甲乙8A.当iR不变,B.当iR不变,

10、C.当iP不动,P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小、选择题9. （2018 河南六市联拟）如图甲所示，理想变压器原、畐U线圈匝数比为5 : 1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管（正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路）、定值电阻F0、热敏电阻R（阻值随温度的升高而减小）及报警器P（电流增 加到一定值时报警器P将发出警报声）组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表则以 下判断正确的是（）A.变压器线圈输出交流电的频率为25 HzB.电压表的示数为

11、22 2 VC.F处温度减小到一定值时，报警器P将会发出警报声D.报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小1解析：由图乙可知f=50 Hz，而理想变压器不改变交流电的频率，A 项错误.由图乙可示数为 U,由于二极管作用，副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流，则由有亠、llT U2U2厂、效值定义有R=RT,解得U=J2 =22J2V , B 项正确.由题给条件可知，F处温度升高到一定值时，报警器会发出警报声，C 项错误.因报警器报警时回路中电流比报警前大，则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D 项错误.答案：B10.有一种调压变压器的构造如图所示.线圈AB

12、绕在一个圆环形的铁芯上，C D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压.图中 A 为交流电流表，V 为交流电压表，R、艮为定值电阻，R为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源， 变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（知原线圈输入电压的有效值U= 220 V,则副线圈两端电压有效值n2n片44 v，设电压表叩乙滑动触头滑动触头9D.当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大UCDncD解析：当R3不变，P顺时针转动时，nMN减小，由77=77，知UMN减小，则电压表、电流表读UMNnMN数均减小，A 项正确，同理知 B 项错误；当P不动时，匝数nMN不变

13、，输出电压UN不变，滑 片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C 项错误，同理知 D 项也错误.答案：A11.（多选）如图所示，发电机中线圈的匝数为N,线圈的面积为S,线圈做匀速圆周运动的B.电流表和电压表为理想电表，定值电阻的阻值为* 1 ni:n2= 1 : 2. 一开始线圈与磁场垂直，下列判断正P向上移动时，电压表的示数变小，电流表示数变大rx V* 1 ” NBS3Ui ni解析：感应电动势的最大值为?5=吨，有效值U=帀，由U,=評得，电压表读数=2NBSD,选项 A 错误；副线圈电流12=字2 詈& ,通过电流表的交变电流为 乙讐色,R RR选项 B

14、正确；线圈由图示位置旋转四分之一圆周，通过电流表的电荷量为 选项 C 正确；P向上移动时，副线圈匝数变少，电压表的示数变小，电流表示数也变小，选 项 D 错误.答案：BC角速度为3，匀强磁场的磁感应强度为R当P在图示位置时，变压器的匝数比确的是（A.电压表的读数为2NBSoB.电流表的读数为C. 线圈由图示位置旋转四分之一周，通过电流表的电荷量为NBS-RD.NA NBS* R2, 2NBSQR_10二、非选择题12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Uabt图像如图乙所示. 若只在ce间接一只氐=400Q的电阻，或 只在de间接

15、一只=225Q的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.11请写出原线圈输入电压瞬时值Uab的表达式；求只在ce间接 400Q电阻时，原线圈中的电流li；求ce和de间线圈的匝数比nde解析：（1）由题图乙知3= 200nrad/s ,电压瞬时值Uab= 400sin 200ntV.电压有效值U= 200 眾 V ,理想变压器Pi=P2= 80 W,P原线圈中的电流11=口,J2解得丨1 0.28 A（或A）.U UCe设ab间匝数为n1，则尺；， 同理U=n.n1nde答案：(1)Uab- 400sin 200ntV13.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 10Q,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，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是多少?由题意知UeRe代入数据得nce4nde-3(2)0.28 A或A5甲Lfence瓦，解得厂12解析：（1）输电电路图如图所示，13由P= 4%P输出和P=I2