高考物理江蘇專版總復習課時作業(yè)： 四十四 理想變壓器電能的輸送 含解析

課時作業(yè)課時作業(yè) 四十四四十四 理想變壓器理想變壓器電能的輸送電能的輸送(限時：45 分鐘)(班級_姓名_)1(多選)如圖所示，一理想變壓器給串聯(lián)的定值電阻 R1和滑動變阻器 R2供電，已知原線圈電壓不變，滑動變阻器的最大阻值大于定值電阻，開始滑動變阻器滑動觸頭位于最上端在滑動觸頭緩慢下移的過程中，下列說法正確的是()第 1 題圖A原線圈電流逐漸增大BR1電壓逐漸增大CR2功率逐漸減小DR2功率先增大后減小2(多選)如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡 a 和 b.當輸入電壓U 為燈泡額定電壓的 10 倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光下列說法正確的是()第 2 題圖A原、副線圈砸數之比為 91B原、副線圈砸數之比為 19C此時 a 和 b 的電功率之比為 91D此時 a 和 b 的電功率之比為 193(多選)如圖，將額定電壓為 60 V 的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上，閉合開關 S 后， 用電器正常工作， 交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數分別為 220V 和 2.2A，以下判斷正確的是()第 3 題圖A變壓器輸入功率為 484 WB通過原線圈的電流的有效值為 0.6AC通過副線圈的電流的最大值為 2.2AD變壓器原、副線圈匝數比 n1n21134(17 年南京模擬)(多選)如圖甲所示是家用臺燈亮度調節(jié)原理圖，理想自耦變壓器的 a、b 間接入如圖乙所示正弦交流電壓交流電流表 A 為理想電表，燈泡額定電壓為 15 V、額定功率 30 W(設燈泡的電阻值保持不變)， 當 P 在 c 處時燈泡正常發(fā)光 下列描述正確的有()甲乙第 4 題圖A燈泡正常發(fā)光時變壓器線圈的總匝數與 c 點下方的匝數之比為 443B當燈泡正常發(fā)光時電流表的讀數為 2 AC將調壓端的滑動觸頭 P 向下移動時，變壓器的輸入功率變小D將調壓端的滑動觸頭 P 向下移動時，變壓器的輸入電壓變小5(多選)如圖所示為某供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機和理想變壓器組成發(fā)動機中矩形線圈的電阻不計，它可繞水平軸 OO在水平勻強磁場中以角速度勻速轉動變壓器的原副線圈匝數 N1100 匝，一個副線圈 N2對燈泡供電，另一個副線圈 N3與電壓表 V3相連，且 N250匝，N31 匝則()第 5 題圖A變壓器鐵芯中磁通量最大時，穿線原線圈 N1與副線圈 N2的磁通量之比為 21B變壓器鐵芯中磁通量為零時，穿線原線圈 N1與副線圈 N2的磁通量變化率之比為21C電壓表 V1、V2、V3的示數之比 U1：U2U3100501D如果角速度變?yōu)樵瓉淼?2 倍，則電壓表 V1、V2、V3的示數都變?yōu)樵瓉淼?2 倍6(多選)某發(fā)電廠給遠處輸送一定功率的電能，為減少輸電線路的損耗，在技術允許的情況下， 不改變輸電線路僅改變升壓變壓器和降壓變壓器的匝數比來實現(發(fā)電機輸出電壓不變且保證用戶電壓)；為達到使線路損耗功率變?yōu)樵瓉淼?1/4，下述措施正確的是()A將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦当鹊?4 倍B將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦当鹊?2 倍C將降壓變壓器原線圈與副線圈的匝數比變?yōu)樵祲鹤儔浩髟褦当鹊?2 倍D 將降壓變壓器原線圈與副線圈的匝數比變?yōu)楸仍祲鹤儔浩髟褦当鹊?2 倍大一點7 (多選)在如圖所示的遠距離輸電電路圖中， 升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有()第 7 題圖A升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大8如圖所示，在勻強磁場中，一矩形線圈繞垂直于磁感線的軸以角速度勻速轉動，線圈通過電刷與理想變壓器原線圈相連，副線圈接一滑動變阻器 R，原、副線圈的匝數分別為n1、n2，要使理想電流表的示數變?yōu)樵瓉淼?2 倍，下列措施可行的是()第 8 題圖An2和 R 都增大為原來的 2 倍Bn2和增大為原來的 2 倍C和 R 都增大為原來的 2 倍D磁感應強度 B 增大為原來的 2 倍9 交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸 OO勻速轉動 一小型發(fā)電機的線圈共 220 匝，線圈面積 S0.05 m2，線圈轉動的頻率為 50 Hz，線圈內阻不計， 磁場的磁感應強度 B2T 用此發(fā)電機所發(fā)出的交流電帶動兩個標有 “220 V11 kW”的電動機正常工作， 需在發(fā)電機的輸出端 a、 b 與電機之間接一個理想變壓器， 電路如圖所示，求：(1)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數為多大？(2)變壓器原、副線圈的匝數比為多少？(3)發(fā)電機的輸出電壓為多少？第 9 題圖10發(fā)電機的端電壓為 220 V，輸出電功率為 44 kW，輸電導線的電阻為 0.2 ，如果用原、副線圈匝數之比為 110 的升壓變壓器升壓，經輸電線路后再用原、副線圈匝數比為101 的降壓變壓器降壓供給用戶(1)求用戶得到的電壓和功率；(2)若不經過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓課時作業(yè)(四十四)理想變壓器電能的輸送 1.ABD【解析】此題為變壓器定壓情況的相關討論P 下滑 R2由最大值逐漸減小，在電壓不變情況下副線圈電流增大，所以 R1電壓增大，變壓器輸入電流亦增大，AB 兩選項正確；對 R2功率討論運用類比法，將 R1看作電源內阻，利用前面直流電路結論內外阻相等時電源輸出功率最大，C 選項錯誤，D 選項正確；選 ABD.2AD【解析】由題中信息可得：變壓器輸入端電壓 U110U1U9U，輸出端U2U，根據匝數比關系有：n1n2U1U291I2I1.，故 A 正確、B 錯誤；PaUI1.，PbUI2.，綜合可得PaPb19.選項 C 錯誤、D 正確；選 AD.3BD【解析】用電器正常工作，則知變壓器輸出電壓 U260 V，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，則 P1P2U2I2602.2 W132 W，故 A 錯；通過原線圈的電流為 I1P1U1132220A0.6 A，故 B 對；通過副線圈的電流最大值為 I2m2.2 2 A3.1 A，故C 錯；變壓器原、副線圈匝數比為n1n2U1U222060113，故 D 對4AC【解析】由乙圖知變壓器輸入電壓最大值為 311 V，故 U1Um2220V，所以n1n2U1U2443，A 選項正確；燈泡正常發(fā)光時，P入P出30 W，所以 I1PU10.136A，B選項錯誤；P 向下移動時，n2減小，U2減小，輸出功率減小，故輸入功率減小，C 選項正確；變壓器的輸入電壓不變，D 選項錯誤5CD【解析】理想變壓器原、副線圈鐵芯中磁通以及磁通變化率時刻相同，故AB 兩選項都錯；電壓表測量有效值，根據電壓比關系有 U1U2U3N1N2N3100501.C 正確；根據 EmnBS，轉速加倍，電動勢最大值加倍，有效值也加倍，三電表示數亦加倍D 選項正確故選 CD.6BD【解析】線路損耗功率 P損I2R線，線路電阻不變，要使損耗功率變?yōu)樵瓉?4，則電流變?yōu)樵瓉?2；輸送功率 P輸UI，電流變?yōu)橐话?，故升壓變壓器輸出電壓應加倍，而原電壓不變，所以升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數比變?yōu)樵瓉?2 倍，A 錯 B 正確；電流減小，線路損耗電壓亦減小，故降壓變壓器的輸入電壓將大于原來的 2 倍，而用戶所用電壓副線圈電壓不變，故降壓變壓器的原副線圈匝數比應大于原來匝數比的 2 倍，C 錯 D對選 BD.7CD【解析】輸入電壓決定輸出電壓，輸入電壓不變，所以輸出電壓不變，選項A 錯誤；由 IPU，U損IR，U3U2U損，因 P 變大，I 變大，所以 U損變大，所以降壓變壓器初級電壓 U3變小，B 錯誤；電路中損失的功率為 P損(PU2)2R，因 P 變大，所以 P損變大，C 正確；P損PPU2RPPRU2，因 P 變大，所以比值變大，D 正確；故選 CD.8A【解析】發(fā)電機產生感應電動勢最大值 EmnBS；變壓器輸入電壓有效值U1NBS2；根據變壓比公式，有：U1U2n1n2；根據歐姆定律有：I2U2R；根據變流比公式有：I1I2n2n1；聯(lián)立解得：I1n22NBS2n21R；若 n2和 R 都增大為原來 2 倍，根據 I1n22NBS2n21R，電流變?yōu)樵瓉?2 倍，故 A 正確；若 n2和增大為原來 2 倍，根據 I1n22NBS2n21R，電流增大為原來 8倍，故 B 錯；若和 R 都增大為原來 2 倍 ，根據 I1n22NBS2n21R，電流不變，C 錯；若磁感應強度 B 增大為原來 22倍， 仍根據 I1n22NBS2n21R， 發(fā)電流應增大為原來 22倍， D 選項錯誤9(1)20A(2)51(3)1100 V【解析】(1)EmNBSw11002 V所以 U1Em21100 VP入P出2Pm22 kW故電流表示數 I1P入U120 A(2)副線圈電流 I2P出U222103220A100A，所以，n1n2I2I151.(3)由(1)可知 U1100 V.10(1)219.6 V43.92 kW(2)180 V36 kW【解析】依題意可畫出輸電線路圖如圖所示第 10 題圖(1)升壓變壓器副線圈的輸出電壓 U2n2n1U12200 V由 PU1I1得升壓變壓器原線圈輸入電流 I1PU1200 A則升壓變壓器副線圈輸出電流 I2n1n2I120A輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為URI2R4 V，PRI22R0.08 kW加到降壓變壓器原線圈上的輸入電流和電壓分別為I3I220A，U3U2UR2 196 V降壓變壓器副線圈的輸出電壓和電流分別為U4n4n3U3219.6 V, I4n3n4I3200A用戶得到的功率 P4U4I443.92 kW.(2)若不采用高壓輸電，線路損失電壓為 URI1R40 V用戶得到的電壓 UU1UR180 V用戶得到的功率為 PUI136 kW.