2014届高考物理一轮复习第十一章第2课时变压器电能的输送汇总

1、第十一章第 2 课时 变压器电能的输送备考典题精练F- （课时活页卷）、单项选择题1.如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比ni :n2= 10 :1,串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，下列说法中不正确的是（C.变压器输出端的交变电流的频率为50 Hz2/2D.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为倉 Wb/s【答案】 A【解析】 由图像知，电压的最大值 4= 200 2 V，有效值U= 200 V,周期T= 0.02 s,频率f= 50 Hz,输出功率P=UI= 200 W,故 A 说法不正确，B、C 说法正确；由变压器变压U n1比公式 u =n2，得=20

2、V,U2 的最大值20 2 V，而 Um=n2 t，所以t的最大值应20 2为n2Wb/s，故 D 说法正确.（2013.广东高州中学月考）2.如图所示，一理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R,触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是（）A.若通过电路中A、C两处的电流分别为IA、IC,贝 U|A|CB.若仅将触头P向A端滑动，则电阻R消耗的电功率增大C.若仅使电阻 R 增大，则原线圈的输入电功率增大A. 变压器的输出功率为B. 变压器的输出功率为200 W200D.若在使电阻R增大的同时，将触头P向A端滑动，则通过A处的电流增大【答案】 B【解析】

3、 自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器.通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈两端电压， 实现电压的变换.原、副线圈两端电压与其匝数成正比. 理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，若仅将触头P向A端滑动，电阻R两端的电压增大，则电阻R消耗的电功率增大，选项 B 正确.A.电动机两端电压为IRB.电动机消耗的功率为I2RC.原线圈中的电流为nlUID.变压器的输入功率为R【答案】 D【解析】 因电动机是非纯电阻电路，UIR,PM|2R,故A B错电动机两端电压为UIUIn,故电动机消耗的功率为，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流io=n故D对、C错.4如图所示

4、， 左侧的圆形导电环半径为r= 1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C= 100 pF 的电容器相连，导电环的电阻不计,环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度ABB的变化率为t= 100 , 2nsinwt，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41X109C,则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取n2= 10)()3.如图所示，有一理想变压器,原、副线圈的n.原线圈接正弦交流电压出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为 表读数为I，电动机带动一重物匀速上升.下列判断正确的是R当输入端接通电源后，电流( )A. 1 :100C. 1

5、: 100 2【答案】 AD. 100 2 : 11副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值QQ由C=U得U2m=C= 14.1 V ,niUm 1所以H；=U2m=而.故 A 项对.二、双项选择题5照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的可是我们在晚上七、八点钟用电高 峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些这是因为用电高峰时（）A. 总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B. 总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C. 总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D. 总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低【答案】

6、CD【解析】 在晚上七、八点钟时，电路上并联的灯较多，根据并联电路特点可知，此时总电阻比深夜时小，再由欧姆定律可知，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压U损=IR增大，每盏灯两端的电压也就较低.（2013.广东湛江一中月考）6如图所示，理想变压器的原、畐 U 线圈匝数比为1 : 5,原线圈两端的交变电压为U= 20,2si n 100ntV.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100 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【答案】 AB【解析】 由u=

7、20 2sin 100ntV 可知，lk= 20 2 V ,f= 50 Hz，氖泡在一个周期_IL内发光两次，故其发光频率为 100 Hz, A 正确.电压表示数为U=2x5= 100 V, B 正确.开 关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C D 错误.【解析】 原线圈两端电压最大值Um=0.1、2V.7如图所示，理想变压器原、畐 U 线圈匝数之比为4 ： 1，原线圈接入一电压为u=U0sin31的交流电源，副线圈接一个R= 27.5Q负载电阻若U= 220 2 V ,3= 100nrad/s ,则下述结论正确的是（）A.畐U线圈中电压表的读数为 55 V1B.畐u线圈中输出交变电流的周

8、期为 loonsC.原线圈中电流表的读数为0.5 AD.原线圈中的输入功率为110 2 W【答案】 ACn2U0【解析】 副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U=2n= 55 V, A 项对副线2n1圈中交变电流的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T=帀 s , B 错.原线圈中的电（2013.广东茂名一中月考） &如图所示，理想变压器初级线圈接一交变电流，交变电 流的电压有效值恒定不变则下列说法中正确的是（）A. 只将 S 从 2 拨向 1 时，电流表示数变小B. 只将 S 从 4 拨向 3 时，电流表示数变小C.只将 S3 从闭合变为断开，电阻F2 两端电压增大D. 只将滑动变阻器 F3

9、 的滑动触头上移，变压器的输入功率减小【答案】BDn1L1ni12【解析】由忆=可得 A 项中m变小，U、n2 不变，则L2 变大，丨 2 变大，又云=匚可得 匕I1 变大，A 项错；B 项中n2 变小，n1、U不变，贝U L2 变小，12 变小，又仁=，所以丨 1 变小，B 项正确；C 项中，R增大，U不变，所以UR+UR不变，又R不变，所以UR不变，C 项错；D 项中，F3 变大，R总变大，U不变，则丨 2 变小，P出=UI2 变小，P入=P出变小，D 项正确.9如图所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P,线圈P与电流表构成闭合回路若在t1 至t2 这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上

10、向下（即为由c经电流表至d），则12 压L2n2流i1=nr =丽=o.5A, c 项对原线圈中的输入功率LII1P=2=110 W,D项错.A可以判断出线圈M两端的电势差Uab 随时间t的变化情况可能是图中的（）【答案】 CD【解析】 根据楞次定律可知副线圈中的电流方向，可知穿过副线圈的磁场应是向上增加，或向下减少的，可以判断原线圈中的磁场方向应是向下增加，或向上减少的，综合四个选项可知在ti 至t2 这段时间内输入电压的变化情况为C、D.三、非选择题10.某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线总电阻为 6Q(1) 若采用 380 V 输电，求输电线路损耗的功率.(2) 若改用 5 0

11、00 V 高压输电，用户端利用ni :n2= 22 : 1 的变压器降压，求用户得到的电压.【答案】(1)16.62 kW (2)226.18 VP20X103【解析】(1)输电线上的电流为1=U=380A52.63 A输电线路损耗的功率为P损=12R=52.632X6W16 620 W= 16.62 kW.3P20X10(2)改用高压输电后，输电线上的电流为I=U= 5 000 A = 4 A用户端在变压器降压前获得的电压U=UIR= (5 000 4X6) V = 4 976 VU厲根据U=恳，用户得到的电压为n1u= Ru =22X4 976 V 226.18 V.11.一台理想变压器，

12、其原线圈 2 200 匝，副线圈 440 匝，并接一个 100Q的负载电 阻，如图所示.D-(1)当原线圈接在 44 V 直流电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？当原线圈接在 220 V 交变电源上时，电压表示数为多少？电流表示数为多少？此时输入功率为多大？变压器效率为多大?【答案】(1)00 (2)44 V 0.44 A 19.36 W 100%【解析】(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零， 电流表示数 也为零.U2n2n2440(2)由U=尺得U2=Ln1=220 x2 200V=

13、44V.U2 4412=R= 100 A = 0.44 AP入=P出=|2U=0.44X44 W= 19.36 W,效率n= 100%.(经典题)12 .发电机输出功率为 100 kW,输出电压是 250 V，用户需要的电压是 220V,输电线电阻为 10Q，若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求：(1) 在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比.(2) 用户得到的电功率是多少？【答案】 (1)1 : 20240 ： 11 (2)96 kW【解析】 大功率、远距离输电，为了减少输电线路损失，要采用高压输电，到用户后，再降压.其输电线路示意图如图所示.(1)输电线因发热损耗的功率为P=PX4%= 100X4% kW= 4 kW由P=I2R得输电电流即升压变压器副线圈中的电流为I2A升压变压器原线圈中的输入电流为P 100X10311=U1=250 A = 400 A所以升压变压器原、畐 U 线圈的匝数比为n112201n2=11 = 400= 20