《【志鸿优化设计】（重庆专用）2014届高考物理第一轮复习 第十章交变电流传感器第二节理想变压器 电能的输送练习.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【志鸿优化设计】（重庆专用）2014届高考物理第一轮复习 第十章交变电流传感器第二节理想变压器 电能的输送练习.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业31理想变压器电能的输送一、单项选择题1如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u-t图象。原、副线圈匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A，则( )A变压器原线圈所接交流电压的有效值为220 VB变压器输出端所接电压表的示数为22 VC变压器输出端交变电流的频率为25 HzD变压器的输出功率为220 W2(2012山东潍坊一模)如图所示，匝数为100的矩形线圈abcd处于磁感应强度B T的水平匀强磁场中，线圈面积S0.5 m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度10 rad/s匀速转动，线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一
2、只“12 V12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是( )A通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB变压器原、副线圈匝数之比为101C矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD若将灯泡更换为“12 V24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速3(2012山西四校联考)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，电源电压u220sin 314 t V，原线圈电路中接入熔断电流I01 A的保险丝，副线圈电路中接入一可变电阻R，则( )A电压表的读数为77 VB当可变电阻R的阻值变大时，变压器的输入功率变大C可变电阻R的阻值低于13.75 时保险丝将熔断D副线圈的输出功率一
3、定是200 W4(2012河南洛阳四校联考)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20sin 100t V，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50 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5(2012安徽宿州一模)如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V5 W”字样，L4标有“5 V10 W”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率Pab和输入电压Uab应为( )A20 W,25
4、V B20 W,20 VC25 W,25 V D25 W,20 V6(2012江苏南京二模)如图所示，理想变压器原线圈匝数n11 210，副线圈匝数n2121，原线圈电压u311sin 100t V，负载电阻R44 ，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为( )AA1读数为0.05 A BV1读数为311 VCA2读数为1.0 A DV2读数为31.1 V7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，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率减小D输电
5、线上损耗的功率占总功率的比例增大二、非选择题8如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图象如图乙所示。若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W。(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。9三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为：水以v13 m/s的速度流入水轮机后以v21 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低10 m，水流量为Q10 m3/s。水轮机效率为
6、75%，发电机效率为80%，试求：(1)发电机的输出功率是多少；(2)如果发电机输出电压为240 V，用户所需电压为220 V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12 ，那么所需的升、降压变压器的原、副线圈匝数比分别是多少。参考答案1A解析：由交流电的有效值与最大值关系可得U220 V，A正确；变压器输出电压U2U22 V，电压表示数即为有效值22 V，B错；由题图可知，交变电流的周期T0.02 s，则频率f50 Hz，且变压器工作时交变电流的频率不变，C正确；变压器的输出功率等于输入功率PIU1220 W，D错。2B解析：由2f知交变电流的频率是5 Hz，选项A错误；矩形线圈中产生感
7、应电动势最大值为EmaxNBS120 V，选项C错误；变压器输入电压为U1120 V，由知，选项B正确；由U2U1可知，U2大小与负载无关，选项D错误。3C解析：由电源电压u220sin 314t V可知，最大值Um220 V，有效值U1，由n1n241可得，U255 V，选项A错误；当可变电阻R的阻值变大时，由P可知，功率将变小，选项B错误；原线圈电路中接入熔断电流I01 A的保险丝，由可知副线圈中最大电流应为4 A，此时电阻值R13.75 ，选项C正确；而输出功率会随着R的变化而变化，选项D错误。4B解析：由u20sin 100t V可知，交流电压频率为50 Hz，在一个周期内，交变电流两
8、次超过100 V电压，所以氖泡的发光频率为100 Hz，选项A错误；变压器输入电压有效值为U120 V，输出电压有效值U2U1520 V100 V，开关接通与断开，电压表的示数均为100 V，选项B正确而C错误；开关断开后，氖泡不发光，消耗电能变小，变压器的输出功率变小，选项D错误。5C解析：输入电流I入1 A，输出电流I出2 A，输出电压U出U4U并10 V，PabP1P出5 WU出I出25 W，Uab25 V，选项C正确。6A7D解析：设升压变压器原副线圈的匝数比为N1，降压变压器的匝数比为N2，发电厂输出电压为U1，输出功率为P1，则升压变压器的输出电压为，输电线中的电流为，输电线损耗的
9、功率为，降压变压器输出电压为，输电线上损耗的功率占总功率的比例为，可见，当输出功率P1增大时，D正确。8答案：(1)uab400sin 200t V(2)0.28 A(3)解析：(1)由题图乙知200 rad/s电压瞬时值uab400sin 200tV。(2)电压有效值U1200 V理想变压器P1P2原线圈中的电流I1解得I10.28 A(或 A)。(3)设ab间匝数为n1同理由题意知解得代入数据得。9答案：(1)6.24105 W(2)151531解析：(1)水轮机的输出功率即发电机的输入功率，为P175%7.8105 W。发电机的输出功率为P0P180%6.24105 W。(2)输电示意图如图所示。发电机输出的电流I1 A2 600 A输电导线中的热损耗P耗P05%3.12104 W输电线路中的电流I2 A51 A所以升压变压器T1的原、副线圈匝数比1/51降压变压器T2的输出功率PP0P耗5.928105 WT2的输出电流I3 A2.7103 A所以降压变压器T2的原、副线圈匝数比。4
