2019高中物理第三章电能输送与变压器3233电能开发与利用练习(含解析)沪科选修32

2019高中物理第三章电能的输送与变压器3.23.3电能的开发与利用练习(含分析)沪科选修322019高中物理第三章电能的输送与变压器3.23.3电能的开发与利用练习(含分析)沪科选修329/9蒄PAGE9袂莇螀羇蚅羂芃2019高中物理第三章电能的输送与变压器3.23.3电能的开发与利用练习(含分析)沪科选修32

电能的开发与利用

课时演练·促提升

A组1.(多项选择)一理想变压器的原线圈、两端接入电压为32sin314tV的交变电流。原线圈匝数ABu=√n=100匝,副线圈匝数n=200匝,则()12

A将击穿电压为6V的电容器接在、两端,能正常工作.CDB.把电磁打点计时器接在C、D两端,打点周期为0.02sC.把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端,小灯泡能正常工作D把交变电压表接在、D两端时,电压表读数为848V.C.分析:交变电流的周期2π002s,有效值13V,变压器不改变交变电流的频率,应选项B正确;由T=??=.U=????????1=??1,得U2=??2U1=6V,变压器输出电压的峰值为6√2V,故大于电容器的击穿电压,选项A、D错误,221选项C正确。答案:BC2.(多项选择)理想变压器原、副线圈两侧必然相同的物理量有()

交变电流的频率

交变电流的功率

C.磁通量的变化率

D.交变电流的最大值

答案:ABC

3.关于理想变压器特点的以下说法中正确的选项是()

A.理想变压器能够使电压高升,同时电流变大

B.原副线圈拥有相同的磁通量及变化率,产生的感觉电动势也相同

C.原副线圈没有电阻,断念中不会产生涡流

D.原线圈经常匝数少,绕线粗,电流大

分析:理想变压器原副线圈功率相等,即U1I1=U2I2,不可以能同时使电压高升,电流增大,选项A错误;原

副线圈匝数不相同,感觉电动势不相同,选项B错误;理想变压器不考虑绕线铜损,断念的热损,自然要求

线圈无电阻,断念不产生涡流,选项C正确;原副线圈中匝数少的一边,电流大,绕线粗,但不用然作

为原线圈使用,选项D错误。

答案:C

1

4.(多项选择)以下列图的理想变压器,原线圈接交变电流源,副线圈有中心抽头,副线圈回路接负载电阻,当把开关S由1拨到2后()R

副线圈中电流将增大

副线圈中电流将减小

C.原线圈中电流将增大

D.原线圈中电流将减小

分析:变压器原线圈中的电压不变,当开关接1时,副线圈匝数多,负载两端电压高,原副线圈中的电

流都大;当开关接2时,副线圈的匝数少,负载两端的电压低,原副线圈中的电流都小。

答案:BD

5.(多项选择)理想变压器正常工作时,原、副线圈中的电流为I1、I2,电压为U1、U2,功率为P1、P2,关于

它们之间的关系,以下说法中正确的选项是()

A.I1由I2决定

B.2与负载有关UC.P1由P2决定D.以上说法都不正确??2分析:对理想变压器的电流关系可写成I1=??1I2,原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比,因此原线圈中的电流由副线圈中的电流决定;功率关系为:负载用多少,原线圈端就输入多少,因此选项A、C正确。答案:AC6.以下列图,一理想变压器,原、副线圈匝数比为10∶1,把原线圈接入u=220√2sin100πtV交流电源,那么()

A.用交变电压表测量输出电压为22√2V

B.副线圈交变电流的频率为100Hz

C.副线圈接入R=22Ω的电阻,则原线圈的电流为1A

D.副线圈接入R=22Ω的负载,则变压器的输出功率为22W

分析:从瞬市价方程得知:交变电流的频率为50Hz,原线圈电压有效值为220V,依照变压比公式可计

算得副线圈两端的电压为22V,选项D正确。

2

答案:D7.将输入电压为220V、输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V的变压器,副线圈原来是30匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为()A.120匝B.150匝C180匝D220匝..分析:由变压比??1??1,知220??1,因此11100匝,当230V时,220??1,因此2150匝,故??=??6=30n=U'=30=??'n'=222n2=n2'-n2=120匝。

答案:A

8.以下列图,一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1,副线圈接三个相同的灯泡,均能正常发光,若

在原线圈所在电路上再串通一起样灯泡L,则(设电源有效值不变)()

A.灯L与三灯亮度相同

B.灯L比三灯都暗

C.灯L将会被烧坏

D.无法判断其亮度情况

分析:由于电源有效值不变,设为,当在原线圈所在电路上再串通一起样灯泡L时,灯L与线圈分压,U设原线圈两端的电压为U1,则U1=U-UL,其中UL为灯泡L两端电压,UL=I1RL,设此时接入副线圈的每只灯泡中的电流为I,则副线圈输出电流I2=3I,据电流与匝数关系??1=??2=1得I1=??2·I2=I,即四只??2??13??1灯泡中的电流相同,故亮度相同。答案:A9.实验室中一只小发电机可输出交变电压112sin100πtV,为使规格为“220V60W”的白炽u=√灯正常发光,必定接上一只变压器,试求这只变压器原副线圈的匝数比及原线圈中的电流;在绕制这只变压器时使用的导线有粗、细两种不相同的规格,原线圈应该用哪一种导线?分析:由交变电压的瞬市价知,111V,依照变压器的电压关系??1=??1得??1=1,在原线圈中由功率U=??2????2202知11,得1??60A55A,原线圈中的电流大,使用粗导线。P=UII=??1=11=.答案:1∶205.5A粗导线组

1.(2014·上海检测)钳形电流表的外形和结构如图(a)所示,图(a)中电流表的读数为1.2A,图(b)

中用同一电缆线绕了3匝,则()

3

A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为

B.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为

C.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为

D.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为

分析:该钳形电流表的工作原理为电磁感觉现象,因此只能测交流电流,且磁感觉强度与匝数成正比,

选项C正确。

答案:C

2.(2014·江苏徐州检测)在变电所,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,使用的仪器是电流

互感器。以下列图的四个图中,能正确反响其工作原理的是()

分析:电流互感器是测电流的,应串通在火线上,选项B、D错误;由变压器电流关系n1I1=n2I2,要使

I2<I1,须n2>n1,选项A正确、选项C错误。

答案:A

3.(多项选择)(2014·浙江金华检测)以下列图,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调治,原线圈两

端电压为一最大值不变的正弦式交变电流,在其他条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,

可使()

A.原线圈匝数n1增加

B.副线圈匝数n2增加

4

C.负载电阻R的阻值增大D负载电阻R的阻值减小.??????2??2??2??2??2分析:由??1=??1,P出=??2,可得P出=??12??2,又由于P入=P出,因此P入=??12??2,分析可得选项B、D正确。2211答案:BD

4.以下列图,理想变压器的原线圈接入u=11000√2sin100πtV的交变电压,副线圈经过电阻r=6

Ω的导线对“220V880W”的电器RL供电,该电器正常工作。由此可知()

A原、副线圈的匝数比为50∶1.B.交变电压的频率为100HzC.副线圈中电流的有效值为4AD变压器的输入功率为880W.分析:依照接入电压u=11000√2sin100πt,输入电压有效值为11000V,要使“220V/880W”的电器正常工作,则经过用电器的电流为??U=Ir+U=4×6V+220V=244V,原副线圈I=??=4A,副线圈输出电压为出匝数比等于输入电压与输出电压之比,为2750∶61,选项A错误、选项C正确;交变电流的频率??100π选项B错误;变压器的输出功率26W976W,选项D错误。f=2π=50Hz,P出L880W4r答案:C5.(2014·福建漳州检测)以下列图,降压变压器的变压系数是3,即初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比是3∶1。初级线圈的输入电压是660V,次级线圈的电阻为0.2Ω,用这台变压器供给100盏标有“220V60W”的电灯用电。求:

(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率;

接通时次级线圈的端电压;

每盏灯的实质功率。

分析:(1)将变压器视为理想变压器。设空载时次级线圈的输出电压为U,由??2=??2,获取211U2=??2U1=220V,由于空载,次级线圈的负载电阻R2→∞,次级线圈中的电流为零,因此I2=0,P=I2U2=0。??1(2)接通电路后,100盏灯并联的总电阻为??2额R外=??=??额≈8.07Ω,100100

5

次级线圈中的电流I??2220A,==2电灯两端电压:U'=IR≈214.68V。22外(3)每盏灯的实质功率??22220×W571W。P=100U'=×100=.答案:(1)220V0(2)214.68V(3)57.1W6.(2014·河南濮阳检测)某发电厂发电机的输出功率P=100kW,发电机端电压U=250V,向远处送电的输电线的总电阻R=8Ω。要使传输电线上的功率损失不高出输送功率的5%,用户获取的电压又正好是220V,那么:

应该怎样安装变压器?画出输电线路的表示图;

求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比。

分析:(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器,输电线路表示图以下列图。

(2)按题意,P损=5%P=0.05×100×103W=5×103W。

设输电线路中的电流为I,P损=I??=√5×1032R,I=√损A=25A。??8输送电压2??100×103V4000V,U=??=