課時(shí)作業(yè)31　變壓器　電能的輸送

1、課時(shí)作業(yè)31變壓器電能的輸送時(shí)間：45分鐘總分值：100分一、選擇題(8864)1某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為559，原線圈所接電源電壓按圖1所示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載以下判斷正確的選項(xiàng)是()圖1A輸出電壓的最大值為36 VB原、副線圈中電流之比為559C變壓器輸入、輸出功率之比為559D交流電源有效值為220 V，頻率為50 Hz解析：由題圖知Um220eq r(2) V，由eq f(Um,Um)eq f(n1,n2)，那么Um36eq r(2) V，故A錯(cuò)誤；由eq f(I1,I2)eq f(n2,n1)eq f(9,55)，可知B錯(cuò)誤；由P入P出，可知C錯(cuò)誤；由圖知交流電的周期T2102

2、 s，所以頻率feq f(1,T)50 Hz，又因Ueq f(Um,r(2)220 V，故D正確答案：D圖22(一模)為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過升壓變電站升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)過降壓變電站將高壓變?yōu)榈蛪耗辰祲鹤冸娬緦㈦妷篣011000eq r(2)sin100t(V)的交流電降為220 V供居民小區(qū)用電，那么變電站變壓器()A原、副線圈匝數(shù)比為501B副線圈中電流的頻率是50 HzC原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗D輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和解析：原電壓的有效值為U111000 V，由eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)得，eq f(n1,n

3、2)eq f(50,1)，選項(xiàng)A正確；變壓器不改變交流電的頻率，應(yīng)選項(xiàng)B正確；由eq f(n1,n2)eq f(I2,I1)得，副線圈的電流大，要想導(dǎo)線發(fā)熱少，導(dǎo)線要粗一些(電阻小)，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤；居民小區(qū)各用電器電流總和應(yīng)該等于副線圈的電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AB3鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖3(a)所示圖3(a)中電流表的讀數(shù)為1.2 A，圖3(b)中用同一電纜線繞了3匝，那么()圖3A這種電流表能測(cè)直流電流，圖3(b)的讀數(shù)為2.4 AB這種電流表能測(cè)交流電流，圖3(b)的讀數(shù)為0.4 AC這種電流表能測(cè)交流電流，圖3(b)的讀數(shù)為3.6 AD這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖3(

4、b)的讀數(shù)為3.6 A解析：該鉗形電流表的工作原理為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以只能測(cè)交流電流，且磁感應(yīng)強(qiáng)度與匝數(shù)成正比，故C項(xiàng)正確答案：C4一臺(tái)理想降壓變壓器從10 kV的線路中降壓并提供200 A的負(fù)載電流兩個(gè)線圈的匝數(shù)比為401，那么變壓器的原線圈電流、輸出電壓及輸出功率是()A5 A,250 V,50 kWB5 A,10 kV,50 kWC200 A,250 V,50 kW D200 A,10 kV,2103 kW解析：由變壓器的原理可知eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)，eq f(I1,I2)eq f(n2,n1)，P1P2U1I1U2I2.由題知：U110 kV，I2200 A，e

5、q f(n1,n2)eq f(40,1)，解得U2250 V，I15 A，P250 kW，所以選項(xiàng)A正確答案：A5如圖4所示為四種亮度可調(diào)的臺(tái)燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是“220 V40 W當(dāng)燈泡所消耗的功率都調(diào)至20 W時(shí)，哪種臺(tái)燈消耗的功率最小()圖4解析：從該題題干的問法上可以看出，該題是正確選項(xiàng)為唯一選項(xiàng)的單項(xiàng)選擇題臺(tái)燈的消耗功率是指包含燈泡和其他輔助器件的總功率由A、B、C、D四選項(xiàng)分析可知：C選項(xiàng)中理想變壓器功率損耗為零，電源輸出的總功率(臺(tái)燈消耗功率)只有燈泡的功率20 W而其他選項(xiàng)中，不管滑動(dòng)變阻器是分壓接法還是限流接法，滑動(dòng)變阻器上總有功率損耗，臺(tái)燈的消耗功

6、率都大于20 W故C選項(xiàng)正確答案：C圖56(高考)如圖5所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為15，原線圈兩端的交變電壓為u20eq r(2)sin 100t V氖泡在兩端電壓到達(dá)100 V時(shí)開始發(fā)光以下說法中正確的有()A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 VC開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大D開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變解析：此題主要考查變壓器相關(guān)知識(shí)，在能力的考查上要求考生能夠運(yùn)用已學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行分析判斷在解題時(shí)要注意變壓器的三個(gè)決定關(guān)系，副線圈電壓由原線圈決定，那么不管負(fù)載如何變化，電壓表的讀數(shù)不變，始終為有效值100 V，B正確每個(gè)交流電周期內(nèi)

7、氖管發(fā)光兩次，每秒發(fā)光100次，那么氖管發(fā)光頻率為100 Hz，開關(guān)斷開后，負(fù)載電阻增大、電流減小，那么變壓器的輸出功率減小答案：AB圖67(高考)圖6為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，以下表述正確的選項(xiàng)是()A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗的C在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好解析：此題考查遠(yuǎn)距離輸電問題，意在考查考生對(duì)遠(yuǎn)距離輸電過程中的電能和電壓損失的影響因素分析根據(jù)PI2R可知，在電流I一定的情況下，減小電阻R可以減少電路上的電能損失，

8、而Req f(L,S)，所以增大輸電線橫截面積S有利于減少輸電過程中的電能損失，A對(duì)；由公式PI2R可得，假設(shè)設(shè)輸送的電功率為P，那么Peq f(P2,U2)R，可見，在輸送電壓U一定時(shí)，輸送的電功率P越大，輸電過程中的電能損失越大，C錯(cuò)誤答案：ABD8(高考)圖7甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖7乙所示，那么在t1t2時(shí)間內(nèi)()圖7A電流表A1的示數(shù)比A2的小B電流表A2的示數(shù)比A3的小C電流表A1和A2的示數(shù)相同D電流表的示數(shù)都不為零解析：由題圖乙可知，變壓器副線圈中產(chǎn)生恒

9、定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，所以電感L對(duì)直流電沒有阻礙作用，電容C中沒有電流通過，所以只有選項(xiàng)C正確答案：C二、計(jì)算題(31236)圖89如圖8所示，一個(gè)變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220 V的市電上，向額定電壓為1.80104 V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光為了平安，需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流超過12 mA時(shí)，熔絲就熔斷(1)熔絲的熔斷電流是多大？(2)當(dāng)副線圈電路中電流為10 mA時(shí)，變壓器的輸入功率是多大？解析：(1)設(shè)原、副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2，根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有I1U1I2U2.當(dāng)I212 mA時(shí)，即為熔斷電流

10、代入數(shù)據(jù)，得I10.98 A.(2)設(shè)副線圈中電流為I210 mA時(shí)，變壓器的輸入功率為P1，根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有P1I2U2代入數(shù)據(jù)，得P1180 W.答案：(1)0.98 A(2)180 W10某發(fā)電站的輸出功率為104 kW，輸出電壓為4 kV，通過理想變壓器升壓后向80 km遠(yuǎn)處供電輸電導(dǎo)線的電阻率為2.4108m，導(dǎo)線橫截面積為1.5104 m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求：(1)升壓變壓器的輸出電壓；(2)輸電線路上的電壓損失解析：設(shè)線路電阻為R，線路的損失功率為P損，線路的損失電壓為U損，發(fā)電站的輸出功率為P，升壓變壓器的輸出電壓為U.由電阻定律，

11、得Req f(l,S)2.4108eq f(280103,1.5104) 25.6 線路損失的功率P損4%PI2R那么Ieq r(f(4%P,R)eq r(f(0.04104103,25.6) A125 A由PUI得UP/I104103/125 V8104 VU損IR12525.6 V3200 V.答案：(1)8104 V(2)3200 V11如圖9所示，一理想變壓器的原線圈接在電壓為220 V的正弦交流電源上，兩副線圈匝數(shù)分別為n216匝、n3144匝，通過理想二極管、單刀雙擲開關(guān)與一只“36 V,18 W的燈泡相連(燈泡電阻不變)，當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，燈泡正常發(fā)光，求eq o(sup7(),sdo5(圖9)(1)原線圈的匝數(shù)n1；(2)當(dāng)開