《2019版一轮物理复习：变压器电能的输送含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版一轮物理复习：变压器电能的输送含解析（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业 单独成册 方便使用基础题组一、单项选择题1一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 220 V 交变电压改变为 110 V已知变压器原线圈匝数为 800，则副线圈匝数为( )A200 B400C1 600 D3 200解析：根据变压器的变压规律得，n2n1800400，选项 B 正确U1U2n1n2U2U1110220答案：B2(2018河北唐山模拟)一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比 n1n221，图中电阻 R1、R2和 R3的阻值分别是 4 、2 和 3 ，U 为有效值恒定的正弦交流电源当开关 S 断开时，理想电流表的示数为 I，当 S 闭合时，电流表的示数为(
2、)A. I B. I2312C. I D2I32解析：设 S 闭合时，电流表示数为 I1，对理想变压器有 P入P出，则开关闭I1I2n2n1合时有 I1UI R1(2I1)2R2，开关断开时有 IUI2R1(2I)2(R2R3)，两式联立解得2 1I12I，故 D 项正确答案：D3远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2，电压分别为 U1、U2，电流分别为 I1、I2，输电线上的电阻为 R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A. BI2I1I2n1n2U2RCI1U1I R DI1U1I2U22 2解析：根据变压器电流与匝数关系知，A 错误U2不是
3、电阻 R 两端的电压，故I1I2n2n1I2，B 错误I R 仅是输电线上损失的功率，而 I1U1是升压变压器的输入功率，二U2R2 2者并不相等，C 错误根据功率关系知 I1U1I2U2，D 正确答案：D4.如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡 L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变解析：对于理想变压器有，整理得 U2U1，当原、副线圈减少相同匝数 nU1U2n1n2n2n1时，有，整理得 U2U1，则 U2U2U1，因为U1U2n1nn2nn2nn1nnn2n1n1n1n
4、家庭电路上的理想变压器为降压变压器，所以 n2n1，即 U2U20，即U2U2，根据 P可知，小灯泡变暗，选项 A 错误，B 正确；由于，所U2RU1U2U1U2以原、副线圈两端电压的比值变大，选项 C 错误；根据功率关系 U1I1U2I2，可得，因 U2U2，所以通过原、副线圈电流的比值变小，选项 D 错误U1U2I2I1答案：B5由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知，图甲中，A、B 两点间接直流稳压电源，UAB100 V，R140 ，滑动变阻器总电阻 R20 ，滑片处于变阻器正中位置；图乙中，自耦变压器输入端 a、b 接交流稳压电源，其电压有效值 Uab100 V，滑片处于线圈正中位置，R2
5、40 .若 R1和 R2的发热功率分别为 P1和 P2，则 P1和 P2的关系为( )AP1P2 B.P1P225C. D.P1P2425P1P214解析：由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知，图甲中，R1两端的电压为 U180 V，图乙中，R2两端的电压为 U2200 V，所以，选项 C 正确P1P2U2 1R1U2 2R2425答案：C二、多项选择题6.如图，将额定电压为 60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交流电源上闭合开关 S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220 V 和 2.2 A以下判断正确的是( )A变压器输入功率为 484 WB通
6、过原线圈的电流的有效值为 0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为 2.2 AD变压器原、副线圈匝数比 n1n2113解析：理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有 P1U1I1U2I2602.2 W132 W，选项 A 错误；原线圈电流 I10.6 A，选项 B 正确；副线圈电流最大P1U1值 I2maxI22.2 A，选项 C 错误；原、副线圈匝数比，选项 D22n1n2U1U222060113正确答案：BD7(2018湖北宜昌调研)如图为远距离输电示意图，升压变压器 T1和降压变压器 T2均为理想变压器，n1n21m，n3n4n1(m、n 都大于 1)输电线的总电阻为2r，升压变压器 T1
7、原线圈的电压的有效值为 U，T1的原线圈输入的电功率为 P.下列说法正确的是( )A降压变压器 T2副线圈的电压为mUnB输电线上的电流为PmUC用电设备的数目增多，降压变压器 T2原线圈的电压变小D用电设备的数目减少，输电线上的电流减小解析：输电线上有电阻，所以降压变压器 T2副线圈的电压小于，选项 A 错误；升mUn压变压器 T2副线圈的电压为 mU，所以输电线上的电流为 I，选项 B 正确；用电PmU设备的数目增多，输电线上的电压降变大，降压变压器 T2原线圈的电压变小，选项 C正确；用电设备的数目减少，输电的功率变小，输电线上的电流减小，选项 D 正确答案：BCD8(2018河南新乡、
8、许昌、平顶山三市调研)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1n251，电阻 R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，阻值均为 10 ，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦式交流电源，输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示现将 S1接 1、S2闭合，此时 L2正常发光下列说法正确的是( )A输入电压 u 的表达式为 u20 sin 50t V2B只断开 S2后，L1、L2均正常发光C只断开 S2后，原线圈的输入功率为 0.8 WD若 S1换接到 2 后，R 消耗的电功率为 0.8 W解析：由图乙可知 T0.02 s，角速度 100 rad/s，输入电压 u 的表达式 u202Tsin
9、100t V，A 错误；只断开 S2，副线圈两端的总电压不变，L1、L2的电压均小于其2额定电压，不会正常发光，B 错误；由可知，副线圈两端的电压为 4 V，只断开U1U2n1n2S2后，变压器的输出功率 P出0.8 W，则原线圈的输入功率为 0. 8 W，C 正确；U2 22RL若 S1换接到 2 后，R 消耗的电功率为 P0.8 W，D 正确U2 2R答案：CD能力题组一、选择题9(2018河南六市联拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 51，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管(正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路)、定值电阻 R0、热敏电阻 Rt(
10、阻值随温度的升高而减小)及报警器 P(电流增加到一定值时报警器 P 将发出警报声)组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表则以下判断正确的是( )A变压器线圈输出交流电的频率为 25 HzB电压表的示数为 22 V2CRt处温度减小到一定值时，报警器 P 将会发出警报声D报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小解析：由图乙可知 f 50 Hz，而理想变压器不改变交流电的频率，A 项错误由图1T乙可知原线圈输入电压的有效值 U1220 V，则副线圈两端电压有效值U2U144 V，设电压表示数为 U，由于二极管作用，副线圈回路在一个周期内只n2n1有半个周期的时间有电流，则由有效值定义有 T，解得
11、 U22 U2 2R总T2U2R总U222V，B 项正确由题给条件可知，Rt处温度升高到一定值时，报警器会发出警报声，C项错误因报警器报警时回路中电流比报警前大，则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D 项错误答案：B10有一种调压变压器的构造如图所示线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头 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，C、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( )A当 R3不变，滑动触头 P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读
12、数变小B当 R3不变，滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大解析：当 R3不变，P 顺时针转动时，nMN减小，由，知 UMN减小，则电压UCDUMNnCDnMN表、电流表读数均减小，A 项正确，同理知 B 项错误；当 P 不动时，匝数 nMN不变，输出电压 UMN不变，滑片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C 项错误，同理知 D 项也错误答案：A11(多选)如图所示，发电机中线圈的匝数为 N，线圈的面
13、积为 S，线圈做匀速圆周运动的角速度为 ，匀强磁场的磁感应强度为 B.电流表和电压表为理想电表，定值电阻的阻值为 R.当 P 在图示位置时，变压器的匝数比 n1n212.一开始线圈与磁场垂直，下列判断正确的是( )A电压表的读数为 2NBSB电流表的读数为2 2NBSRC线圈由图示位置旋转四分之一周，通过电流表的电荷量为NBSRDP 向上移动时，电压表的示数变小，电流表示数变大解析：感应电动势的最大值为 EmNBS，有效值 U1，由可得，电压NBS2U1U2n1n2表读数 U2NBS，选项 A 错误；副线圈电流 I2，通过电流表的交2U2R2NBSR变电流为，选项 B 正确；线圈由图示位置旋转
14、四分之一圆周，通过电流表的2 2NBSR电荷量为 Q，选项 C 正确；P 向上移动时，副线圈匝数变少，电压表的示NRNBSR数变小，电流表示数也变小，选项 D 错误答案：BC二、非选择题12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 uabt 图像如图乙所示若只在 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
15、的匝数比.ncende解析：(1)由题图乙知 200 rad/s，电压瞬时值 uab400sin 200t V.(2)电压有效值 U1200 V，2理想变压器 P1P280 W，原线圈中的电流 I1，P1U1解得 I10.28 A(或 A)25(3)设 ab 间匝数为 n1，则，U1n1Ucence同理.U1n1Udende由题意知，解得，U2 ceRceU 2 deRdencendeRceRde代入数据得 .ncende43答案：(1)uab400sin 200t V(2)0.28 A 或 A (3)254313某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为 9 kW，输出电压为 500 V，输电线的总电阻为 10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的 4%.求：(1)村民和村办小企业需要 220 V 电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？解析：(1)输电电路图如图所示，由 P4%P输出和 PI R2 2得 I26
