2015_2016學年高中物理5.5習題課變壓器及電能的輸送課時作業(yè)新人教版選修3_2

1、習題課變壓器及電能的輸送一、基礎練1遠距離輸電時，在輸送電功率不變的條件下()a只有增大導線的電阻，才能減小電流，提高輸電效率b提高輸電電壓，能減小電流，提高輸電效率c提高輸電電壓勢必增大輸電導線上能量損耗d提高輸電電壓勢必增大輸電導線上的電流2理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2101，原線圈兩端接通交流電源，則()a原、副線圈中電流頻率之比f1f2101b原、副線圈兩端電壓之比為u1u2101c原、副線圈內(nèi)交變電流之比i1i2110d變壓器輸入和輸出功率之比p1p21013如圖1所示，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n1，原線圈接正弦交流電壓u，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機電動

2、機線圈電阻為r.當輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為i，電動機帶動一重物勻速上升下列判斷正確的是()圖1a電動機兩端電壓為irb電動機消耗的功率為i2rc原線圈中的電流為nid變壓器的輸入功率為4如圖2所示，一理想變壓器由一個初級線圈和兩個次級線圈組成當此變壓器工作時，初級、次級線圈的匝數(shù)、電流、電壓均在圖中標出則下列幾組關系式中正確的是()圖2a.， b.，cn1i1n2i2n3i3 d.5有條河，流量q2 m3/s，落差h5 m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機總效率為50%，輸出電壓為240 v，輸電線總電阻r30 ，允許損失功率為輸出功率的6%，為滿足用電的需求，則該輸電線路所使用的理想的升壓、降壓

3、變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220 v,100 w”的電燈正常發(fā)光？(g取10 m/s2)二、提升練6“西電東輸”工程中為減少輸電損耗，必須提高輸電電壓，從西部某電站向華東某地區(qū)輸送的電功率為106 kw，輸電電壓為1 000 kv，輸電線電阻為100 .若改用超導材料作為輸電線，則可減少電損耗的功率為()a105 kw b104 kwc106 kw d103 kw7關于電能輸送的分析，正確的是()a由公式p得到，輸電電壓越高，輸電導線上的功率損失越大b由公式p得到，輸電導線的電阻越大，功率損失越少c由公式pi2r得到，輸電電流越大，輸電導線上的功率損失越大d由公式piu得到，輸電導線

4、上的功率損失與電流強度成正比8如圖3所示，當圖中ab兩端與ef兩端分別加上220 v的交流電壓時，測得cd間與gh間電壓均為110 v；若分別在cd間與gh間兩端加上110 v的交流電壓，則ab與ef間電壓為()圖3a220 v,220 v b220 v,110 vc110 v,110 v d220 v,0 v9調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它的構造如圖4所示線圈ab繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，ab間加上正弦交流電壓u，移動滑動觸頭p的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓在輸出端連接了滑動變阻器r和理想交流電流表，變阻器的滑動觸頭為q，則()圖4a保持p的位置不動，將q向下移動時，電流表的讀數(shù)變大b保持p的位置

5、不動，將q向下移動時，電流表的讀數(shù)變小c保持q的位置不動，將p沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大d保持q的位置不動，將p沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變小10理想變壓器的原線圈接入表達式為iimsin t的交變電流，一只燈泡和交流電流表串聯(lián)后接在副線圈兩端，讀數(shù)為0.4 a，當tt時，原線圈的電流i30 ma，由此可知，此變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為()a430 b403c340 d40 311如圖5所示，一理想變壓器的原、副線圈分別由雙線圈ab和cd(匝數(shù)都為n1)、ef和gh(匝數(shù)都為n2)組成用i1和u1表示輸入電流和電壓，i2和u2表示輸出電流和電壓在下列四種連接法中，符合關系，的有

6、()圖5b與c相連，以a、d為輸入端；f與g相連，以e、h為輸出端b與c相連，以a、d為輸入端；e與g相連，以f、h為輸出端a與c相連，以b與d相連作為輸入端；f與g相連，以e、h為輸出端a與c相連，b與d相連作為輸入端；e與g相連，f與h相連作為輸出端a b c d12如圖6所示，電路中的變壓器為理想變壓器，s為單刀雙擲開關，p是滑動變阻器r的滑動觸頭，u1為加在原線圈兩端的交變電壓，i1、i2分別為原線圈和副線圈中的電流下列說法正確的是()圖6a保持p的位置及u1不變，s由b切換到a，則r上消耗的功率減小b保持p的位置及u1不變，s由a切換到b，則i2減小c保持p的位置及u1不變，s由b切

7、換到a，則i1增大d保持u1不變，s接在b端，將p向上滑動，則i1減小題號12346789101112答案13風力發(fā)電作為新型環(huán)保新能源，近幾年來得到了快速發(fā)展，如圖7所示風車陣中發(fā)電機輸出功率為100 kw，輸出電壓是250 v，用戶需要的電壓是220 v，輸電線電阻為10 .若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：圖7(1)在輸電線路中設置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(2)畫出此輸電線路的示意圖(3)用戶得到的電功率是多少習題課變壓器及電能的輸送 答案1b在輸出功率一定時，由pui知，當u增大時，i減小，輸電導線損耗的功率p損i2r將變小2bc根據(jù)變壓器的電壓比和電流比可知

8、選項b、c是正確的對于理想變壓器，輸入與輸出的功率應相等，即p1p2，所以選項d是錯誤的3d電動機兩端電壓為，故電動機消耗的功率為，即為變壓器的輸入功率，原線圈中的電流i0.4ac電壓與匝數(shù)成正比，故a正確，能量守恒，故c正確5612523511470盞解析設為水的密度電源端：p輸出×50%qgh×0.52×1×103×10×5×0.5 w5×104 w輸出電壓u0240 v，輸送電路如下圖所示為滿足輸電要求，據(jù)p損ir，有i送 a10 a則送電電壓為u送 v5×103 v所以升壓變壓器的匝數(shù)比為n1n2

9、u0u送240(5×103)6125輸電線電壓損失u損i送r10×30 v300 v用戶端：u1u送u損5×103 v300 v4 700 v據(jù)題意可知，u2220 v，所以降壓變壓器的匝數(shù)比為n1n2u1u24 70022023511因為理想變壓器沒有能量損失，可正常發(fā)光的電燈盞數(shù)為n盞470盞6a輸電電流i，輸電線路損失的電功率p損i2r2r1×105 kw，當改用超導輸電時，不損失電能，因此減少的輸電損耗就等于p損，故a正確7c8b對變壓器ucd110 v時，uab220 v.對分壓器gh間接110 v時，uefugh110 v9bc保持p的位置不

10、動，u2不變，將q向下移動時，r變大，故電流表的讀數(shù)變小；保持q的位置不動，r不變，將p沿逆時針方向移動時，n2變大，u2變大，故電流表的讀數(shù)變大10b交流電流表的讀數(shù)為0.4 a，說明副線圈中電流的有效值為0.4 a，原線圈中電流的表達式為iimsin t，當tt時，iimsin timsin·timsinim30 ma，所以原線圈中電流的有效值為30 ma，電流之比是340，所以匝數(shù)之比為403.11d圖中雙線圈ab，cd，ef，gh的繞法相同，當bc相連，fg相連時，相當于兩組原線圈串聯(lián)，兩組副線圈串聯(lián)，原、副線圈匝數(shù)都增大一倍，對理想變壓器，且有i1u1i2u2，所以，即正確

11、；當e，g相連時，副線圈相當于雙線繞法，副線圈內(nèi)感應電動勢相互抵消，沒有輸出，錯誤；中原線圈ab和cd兩個線圈并聯(lián)，副線圈中ef和gh兩個線圈串聯(lián)，顯然錯誤；中的a與c相連，e與g相連，原、副線圈中的兩個線圈都并聯(lián)，電壓、電流符合題意，正確故正確選項為d.12bc改變開關的位置就是改變副線圈匝數(shù)的多少，當副線圈匝數(shù)減少時，副線圈兩端電壓減小，r上消耗的功率減小，電流也減??；當電壓和副線圈都不發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)滑動變阻器向上滑動，則電阻減小，輸出電流增大，輸入電流也增大13(1)12024011(2)見解析圖(3)96 kw解析(1)輸電線損失的功率p損p×4%100 kw×4%4 kw