1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(三十七)(40分钟 100 分)一、选择题(本大题共 10小题,每小题 7分,共 70分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3分)1.(2013三亚模拟)如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为 n1,次级线圈的匝数为 n2,初级线圈的两端 a、b 接正弦交流电源,电压表 V的示数为 220V,负载电阻 R=44,电流表 A1的示数为 0.20A。下列判断中正确的是 ( )A.初级线圈和次级线圈的匝数比为 21B.初级线圈和次级线圈的匝数
2、比为 51C.电流表 A2的示数为 0.1 AD.电流表 A2的示数为 0.4 A2.(2013海口模拟)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有 ( )A.交变电流的频率 B.交变电流的功率C.磁通量的变化率 D.交变电流的电压的最大值优质文档优质文档3.(2013成都模拟)我国“西电东送”采用高压输电,继三峡至常州 500kV直流输电工程后,又实现了三峡至广东的 500kV直流输电工程。采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联。已知发电机输出电压为450 V,关于高压直流输电,下列说法正确的是 ( )A.高压输电可以减小输电电流,从而减小输电线的能量损耗B.为实现高
3、压直流输电,可以用变压器直接改变恒定电流的电压C.升压变压器原、副线圈的匝数之比为 910 000D.恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响4.一输入电压为 220 V,输出电压为 36 V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了 5匝线圈。如图所示,然后将原线圈接到 220 V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为 1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为 ( )A.1 100,360 B.1 100,180C.2 200,180 D.2 200,3605.(2012天津高考)通过一理想变压器,经同
4、一线路输送相同的电功率 P,原线圈的电压 U保持不变,输电线路的总电阻为 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k时,线路损耗的电功率为 P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到 nk,线路损耗的电功率为 P2,则 P1和 分别为 ( )P21优质文档优质文档A. , B.( )2R,P1 P 1C. , D.( )2R,P12 P 126.(2013来宾模拟)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 101,电阻 R=22,各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是 ( )A.该输入电压的频率为 100HzB.电压表的示数为 22VC.电流表的示数为 1AD.电阻 R
5、消耗的电功率是 22W7.(2013泉州模拟)如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比为 41,原线圈接入一电压为 u=U0sint 的交流电源,副线圈接一个 R=27.5 的负载电阻。若U0=220 V,=100rad/s,则下述结论正确的是 ( )2优质文档优质文档A.副线圈中电压表的读数为 55 V2B.副线圈中输出交流电的周期为 s1100C.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 W28.(2011山东高考)为保证用户电压稳定在 220V,变电所需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图。保持输入电压 u1不变,当滑动接头 P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到
6、用户电压 u2随时间 t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是 ( )A.u2=190 sin(50t)V2B.u2=190 sin(100t)V2C.为使用户电压稳定在 220V,应将 P适当下移D.为使用户电压稳定在 220V,应将 P适当上移9.(能力挑战题)如图所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表 V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡 L和滑动变阻器 R,R上并联一只理想电压表 V2。下列说法中正确的是 ( )优质文档优质文档A.若 F不动,滑片 P向下滑动时,V 1示数变大,V 2示数变小B.若 F不动,滑片 P向下滑动时,灯泡消耗的功率变小C.若 P不动,滑片 F向
7、下移动时,V 1、V 2的示数均变小D.若 P不动,滑片 F向下移动时,灯泡消耗的功率变大10.(2013淮安模拟)如图所示,50 匝矩形闭合导线框 ABCD处于磁感应强度大小为 B= T的水平匀强磁场中,线框面积 S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直210于磁场的轴 OO以角速度 =200rad/s 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V 60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为 10 A,下列说法正确的是 ( )A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.线框中产生交变电压的有效值为 500 V2C.变压器原、副线圈匝数之比为 2511D.允许变压器输出
8、的最大功率为 5000W二、计算题(本大题共 2小题,共 30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(2011江苏高考)(14 分)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 u -t图像如图乙所示。优质文档优质文档若只在 ce间接一只 Rce=400 的电阻,或只在 de间接一只 Rde=225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为 80W。(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 uab的表达式;(2)求只在 ce间接 400 电阻时,原线圈中的电流 I1;(3)求 ce和 de间线圈的匝数比 。n12.(16
9、分)在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站,输送的电功率为 P=500kW,当使用 U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差 4 800kWh。求:(1)输电效率 和输电线的总电阻 r;(2)若想使输电效率提高到 98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?答案解析1.【解析】选 B。由 题意可求得初 级线圈的功率,利用理想变压器初、次级线圈中的功率相等可求得次级线圈中的电流,再利用初、次级线圈中的电流之比可求得两优质文档优质文档线圈的匝数比。由电压表 V 的示数和电流表 A1 的示数可得初级线圈中的功率P1=
10、U1I1,P1=P2= R,所以电流表 A2 的示数为 I2= = A=1.0 A,C、DI22 U11 2200.244错误;初级线圈和次级线圈的匝数比 = = ,A 错误,B 正确。n12I21512.【解析】选 A、B、C。理想变压器原、副线圈中交变电流的频率相同,因为磁通量始终相同,变化的周期一样,A 项正确;理想变压器没有能量损耗,B 项正确; 磁通量一样,变化率也一样,但根据公式 E=n ,匝数不同 ,E 的最大值也就不一样,C 项正确,D 项错误。3.【解析】选 A、C、D。采用高压直流输电,可以减小输电电流及交流输电中感抗和容抗的影响,A、D 正确;变压器是利用互感 现象进行工
11、作的,对直流电路无变压作用,B 错误;发电机发出的是正弦交变电流,先用变压器升压后再用整流器变成直流,变压器的匝数比为 = = = ,故 C 正确。n12U12 450500103 910 0004.【解析】选 B。对新绕线 的理想变压器分析,根据变压比公式得 n1= =n313匝=1100 匝。对变压器烧坏前分析,n 2= = 匝=180 匝,B 正确。52201 n121 1 100362205.【解题指南】解答本题的思路:【解析】选 D。原线圈的电流为 I1= ,由于 P、U 不变,故 I1 不变,由 = =k 得P I12n21P1= R=( )2R;由 = =nk 得 P2=I R=
12、( )2R,则 = ,故选项 D 正确。I22 P I12n21 22 P P21 12优质文档优质文档6.【解析】选 B、D。由 图 像可知,原线圈输入电压的周期 T=0.02s,频率为 f=50Hz,A错;原线圈输入电压的有效值为 220V,副线圈的输出电压为 22V,B 对;电阻 R 消耗的电功率是 P= W=22W,电流表的示数是 I= A=0.1A,C 错,D 对。22222 222207.【解析】选 C。原 线圈中的 输入电压的有效值为 U= =220V,由变压器的变压原U02理可知,副线圈输出电压的有效值为 U=55V,A错误; 副线圈中的电流 I= =UA=2A,原线圈中的电流
13、 I= I=0.5A,C正确; 原线圈中的输入功率5527.5 14P=UI=2200.5W=110 W,D 错误;交流电的周期 T= = s=0.02s,B 错误。2 21008.【解析】选 B、D。由 图 像可知,正弦式交变电压的最大值为 190 V,其周期为20.02s,可得其表达式为 u2=190 sin(100t)V,B选项正确,在 u1、n2 不变的前提下2通过改变 n1 来使 u2 增大,由 = 可得应使 n1 减小,故应将 P 适当上移,D 选项正u12n12确。9.【解析】选 B。若 F 不 动,滑片 P 向下滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则副线圈回路中总电阻变大,
14、则回路中电流减小,灯泡两端电压减小,功率变小,滑动变阻器两端电压变大,V 2 的示数变大,而原线圈两端电压不变,则 A 错误、B 正确;若 P 不动,滑片 F 向下移动时,根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变,副线圈两端电压减小,则副线圈回路中电流变小,灯泡 L 消耗的功率减小,电压表 V2 的示数减小,C、D 错误。【变式备选】如图所示是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动,输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电优质文档优质文档阻用 R0 表示,变阻器 R 表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头 P 向下移动时,下列说法中正确的是 ( )A.
15、与增加用电器的数目达到的效果相同B.A1 表的示数随 A2 表的示数的增大而增大C.V1 表的示数随 V2 表的示数的增大而增大D.变压器的输入功率增大【解析】选 A、B、D。当滑动变阻器触头 P 向下移动时,用电器的总电阻减小,相当于并联的用电器数目增加,同时变压器的输入功率增大,A、 D 对;电网供电是“用多少供多少”,输出电流增大 则输入电流增大,B 正确; 但变压器的输出电压则由输入电压决定,当输入电压和变压器的匝数比一定时,输出电压一定,C 错。10.【解析】选 C、D。图 示位置为中性面,穿过线框的磁通量为最大,A 错; 线框中产生交变电压的最大值为 Emax=NBS=500 V,
16、其有效值应为 U= =500V,B 项2E2错;副线圈接入一只“220V 60 W”灯泡,且灯泡正常 发光,故副线圈的电压为 220V,根据原、副线圈的电压比等于匝数比,得原、副线圈匝数比为 2511,C 对;熔断器允许通过的最大电流为 10A,即原线圈上的最大功率为 5000W,根据能量守恒定律知,允许变压器输出的最大功率为 5000W,故 D 项对。11.【解析】(1)由题图乙知 =200rad/s, (2 分)输入电压瞬时值 uab=400sin(200t)V (1 分)(2)电压 有效 值 U1= =200 VU2 2优质文档优质文档理想变压器 P1=P2原线圈中的电流 I1= =0.
17、28A (3 分)P11(3)设 ab 间 匝数为 n1,根据变压器规律有= , = (3 分)U11UU11U由题意有: = , (2 分)U2U2联立可得: = (3 分)n43答案：(1)u ab=400sin(200t)V(2)0.28A (3)4312.【解析】(1)输送功率 P=500kW,一昼夜输送电能 E=Pt=12000kWh (1 分)输电线上损失的电能 E=4800kWh (1 分)终点得到的电能 E=E-E=7200kWh, (1 分)所以输电效率 = =60% (1E分)输电线上的电流 I= =100A (2 分)P输电线损耗功率 Pr=I2r, (2 分)其中 Pr= =200kW (1分)得 r=20。 (2 分)
