新教材2023-2024学年高中物理第3章交变电流分层作业20变压器与电能的输送课件新人教版选择性必修第二册

第三章分层作业20变压器与电能的输送12345678910A级必备知识基础练1.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=10∶1,输出端电阻R=50Ω,把原线圈接入“220V

50Hz”的正弦式交变电流时(电表为理想电表)(

)

B12345678910123456789102.(多选)如图所示,一理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连,两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端,图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副线圈匝数分别为200和100,电压表的示数为5V。则(

)A.电流表的示数为0.5AB.流过电阻的交变电流的频率为100HzC.交流电源的输出电压的最大值为20VD.交流电源的输出功率为2.5WCD12345678910123456789103.如图所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是(

)A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动D12345678910123456789104.(多选)(2023湖北宜昌高二期中)如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1、输电线的电阻r和两理想变压器的匝数均不变,且n1∶n2=n4∶n3。当用电器的总电阻减小时(

)A.U1∶U2=U4∶U3B.用户端的电压U4增加C.输电线上损失的功率增大D.用电器消耗的功率等于发电机的输出功率AC12345678910确。用电器总电阻减小,则降压变压器副线圈上的电流增大,所以输电线上的电流增大,根据P损=I2R知,输电线上损失的功率增大;根据ΔU=IR知,输电线上的电压增大,发电机的输出电压不变,则升压变压器的输出电压不变,降压变压器的输入电压减小,用户端的电压U4减小,故C正确,B错误。用电器消耗的功率等于发电机的输出功率与输电线上损失的功率之差,故D错误。123456789105.如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器。原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220V降至110V,调节前后(

)A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2C12345678910解析

在输入电压U1和原线圈匝数n1不变的情况下,使输出电压U2有效值由220

V降至110

V,由

知,副线圈接入匝数应该减为原来的一半,故副线圈的接入匝数之比为2∶1,故C正确;副线圈电压减半,电阻不变,电流也随之减半,所以电流之比为2∶1,故A错误;由P=UI知,输出功率之比为4∶1,故B错误;副线圈输出功率等于原线圈输入功率,所以原线圈输入功率之比为4∶1,故D错误。123456789106.(多选)如图为实验室内设计的远距离输电线路示意图,变压器为理想变压器,2是升压变压器的中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,R是输电线的电阻,交流电源的输出电压恒定。当K由2改接到1时,下列说法正确的是(

)A.输电线上损失的功率减小B.电流表的示数一定增大C.电压表的示数减小D.灯泡的亮度增大BD12345678910解析

由于交流电源的输出电压不变,当K由2改接到1时,升压变压器副线圈匝数增加,根据理想变压器电压与匝数的关系可知升压变压器副线圈电压增大,所以最终降压变压器的输出电压也变大,所以电压表的示数增大,通过灯泡的电流增大,灯泡的亮度增大,由于降压变压器原、副线圈匝数比不变,所以输电线上电流增大,电流表的示数增大,输电线上损失的功率增大,故B、D正确。123456789107.某发电机输出电压为2000V,在变压器升压后,用横截面积为4.25cm2的铜导线,把4.0×106W的电能送到400km远处,线路损耗的功率为5.0×105W。若已知铜的电阻率ρ=1.7×10-8

Ω·m,求:(1)应选用匝数比为多少的升压变压器;(2)用户方使用的降压变压器原线圈两端的电压。答案

(1)1∶16

(2)2.8×104

V12345678910(2)设U2'为降压变压器原线圈两端的电压则U2'=U2-IR=2.8×104

V。12345678910B级关键能力提升练8.如图所示,用一理想变压器给负载供电,变压器输入端的电压不变,开始时开关S是断开的。现将开关S闭合,则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是(

)A.V1、V2的示数不变,A1的示数增大,A2的示数减小,P入增大B.V1、V2的示数不变,A1、A2的示数增大,P入增大C.V1、V2的示数不变,A1、A2的示数减小,P入减小D.V1的示数不变,V2的示数增大,A1的示数减小,A2的示数增大,P入减小B12345678910123456789109.(多选)调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,CD之间加上输入电压,转动滑片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,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,CD两端接有效值一定的交流电源,变压器可视为理想变压器,以下说法正确的是(

)A.当滑片P逆时针转动时,电流表读数变大,电压表读数变大B.当滑片P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变大C.当滑动变阻器滑片向下滑动时,电流表读数变小,电压表读数变大D.当滑动变阻器滑片向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数变小AD12345678910解析

滑片P逆时针转动,相当于增加了副线圈的匝数,而原线圈匝数保持不变,根据

可知,输出电压增大,其他因素不变时,电压表读数变大,电流表读数变大。当线圈匝数不变而将滑动变阻器滑片向下滑动时,输出电压不变,总电阻减小,则总电流增大,R1两端电压增大,R2两端电压减小,电压表读数变小,流过R2的电流减小,因此,流过R3的电流增大,电流表读数变大。1234567891010.(2023湖北武汉第十一中学高二期中)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调,发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变。在用电高峰期,随着用户耗电量的增大,导致实际用户电压偏低,为使用户电压达到正常,下列说法正确的是(

)A.仅P1上调一点可使用户电压升高,线路损失减小B.仅P2上调一点可使用户电压升高,线路损失增大C.仅P2下调一点可使用户电压升高,线路损失减小D.仅P1下调一点可使用户电压升高,线路损失增大B12345678910解析

将P1上调一点,则升压变压器的原线圈的匝数增加,由匝数比与电压比的关系可知,输电线的输送电压减小,由P=UI可知输送的电流增大,由P损=I2r可知线路损失增大;由U损=Ir可知输电线损耗的电压增大,所以到达降压变压器的电压减小,则到