2019高中物理第三章電能輸送與變壓器3233電能開發(fā)與利用練習(xí)(含解析)滬科選修32

2019高中物理第三章電能的輸送與變壓器3.23.3電能的開發(fā)與利用練習(xí)(含分析)滬科選修322019高中物理第三章電能的輸送與變壓器3.23.3電能的開發(fā)與利用練習(xí)(含分析)滬科選修329/9蒄PAGE9袂莇螀羇蚅羂芃2019高中物理第三章電能的輸送與變壓器3.23.3電能的開發(fā)與利用練習(xí)(含分析)滬科選修32

電能的開發(fā)與利用

課時演練·促提升

A組1.(多項選擇)一理想變壓器的原線圈、兩端接入電壓為32sin314tV的交變電流。原線圈匝數(shù)ABu=√n=100匝,副線圈匝數(shù)n=200匝,則()12

A將擊穿電壓為6V的電容器接在、兩端,能正常工作.CDB.把電磁打點計時器接在C、D兩端,打點周期為0.02sC.把額定電壓為6V的小燈泡接在C、D兩端,小燈泡能正常工作D把交變電壓表接在、D兩端時,電壓表讀數(shù)為848V.C.分析:交變電流的周期2π002s,有效值13V,變壓器不改變交變電流的頻率,應(yīng)選項B正確;由T=??=.U=????????1=??1,得U2=??2U1=6V,變壓器輸出電壓的峰值為6√2V,故大于電容器的擊穿電壓,選項A、D錯誤,221選項C正確。答案:BC2.(多項選擇)理想變壓器原、副線圈兩側(cè)必然相同的物理量有()

交變電流的頻率

交變電流的功率

C.磁通量的變化率

D.交變電流的最大值

答案:ABC

3.關(guān)于理想變壓器特點的以下說法中正確的選項是()

A.理想變壓器能夠使電壓高升,同時電流變大

B.原副線圈擁有相同的磁通量及變化率,產(chǎn)生的感覺電動勢也相同

C.原副線圈沒有電阻,斷念中不會產(chǎn)生渦流

D.原線圈經(jīng)常匝數(shù)少,繞線粗,電流大

分析:理想變壓器原副線圈功率相等,即U1I1=U2I2,不可以能同時使電壓高升,電流增大,選項A錯誤;原

副線圈匝數(shù)不相同,感覺電動勢不相同,選項B錯誤;理想變壓器不考慮繞線銅損,斷念的熱損,自然要求

線圈無電阻,斷念不產(chǎn)生渦流,選項C正確;原副線圈中匝數(shù)少的一邊,電流大,繞線粗,但不用然作

為原線圈使用,選項D錯誤。

答案:C

1

4.(多項選擇)以下列圖的理想變壓器,原線圈接交變電流源,副線圈有中心抽頭,副線圈回路接負(fù)載電阻,當(dāng)把開關(guān)S由1撥到2后()R

副線圈中電流將增大

副線圈中電流將減小

C.原線圈中電流將增大

D.原線圈中電流將減小

分析:變壓器原線圈中的電壓不變,當(dāng)開關(guān)接1時,副線圈匝數(shù)多,負(fù)載兩端電壓高,原副線圈中的電

流都大;當(dāng)開關(guān)接2時,副線圈的匝數(shù)少,負(fù)載兩端的電壓低,原副線圈中的電流都小。

答案:BD

5.(多項選擇)理想變壓器正常工作時,原、副線圈中的電流為I1、I2,電壓為U1、U2,功率為P1、P2,關(guān)于

它們之間的關(guān)系,以下說法中正確的選項是()

A.I1由I2決定

B.2與負(fù)載有關(guān)UC.P1由P2決定D.以上說法都不正確??2分析:對理想變壓器的電流關(guān)系可寫成I1=??1I2,原線圈中的電流與副線圈中的電流成正比,因此原線圈中的電流由副線圈中的電流決定;功率關(guān)系為:負(fù)載用多少,原線圈端就輸入多少,因此選項A、C正確。答案:AC6.以下列圖,一理想變壓器,原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,把原線圈接入u=220√2sin100πtV交流電源,那么()

A.用交變電壓表測量輸出電壓為22√2V

B.副線圈交變電流的頻率為100Hz

C.副線圈接入R=22Ω的電阻,則原線圈的電流為1A

D.副線圈接入R=22Ω的負(fù)載,則變壓器的輸出功率為22W

分析:從瞬市價方程得知:交變電流的頻率為50Hz,原線圈電壓有效值為220V,依照變壓比公式可計

算得副線圈兩端的電壓為22V,選項D正確。

2

答案:D7.將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的理想變壓器改繞成輸出電壓為30V的變壓器,副線圈原來是30匝,原線圈匝數(shù)不變,則副線圈新增匝數(shù)為()A.120匝B.150匝C180匝D220匝..分析:由變壓比??1??1,知220??1,因此11100匝,當(dāng)230V時,220??1,因此2150匝,故??=??6=30n=U'=30=??'n'=222n2=n2'-n2=120匝。

答案:A

8.以下列圖,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3∶1,副線圈接三個相同的燈泡,均能正常發(fā)光,若

在原線圈所在電路上再串通一起樣燈泡L,則(設(shè)電源有效值不變)()

A.燈L與三燈亮度相同

B.燈L比三燈都暗

C.燈L將會被燒壞

D.無法判斷其亮度情況

分析:由于電源有效值不變,設(shè)為,當(dāng)在原線圈所在電路上再串通一起樣燈泡L時,燈L與線圈分壓,U設(shè)原線圈兩端的電壓為U1,則U1=U-UL,其中UL為燈泡L兩端電壓,UL=I1RL,設(shè)此時接入副線圈的每只燈泡中的電流為I,則副線圈輸出電流I2=3I,據(jù)電流與匝數(shù)關(guān)系??1=??2=1得I1=??2·I2=I,即四只??2??13??1燈泡中的電流相同,故亮度相同。答案:A9.實驗室中一只小發(fā)電機可輸出交變電壓112sin100πtV,為使規(guī)格為“220V60W”的白熾u=√燈正常發(fā)光,必定接上一只變壓器,試求這只變壓器原副線圈的匝數(shù)比及原線圈中的電流;在繞制這只變壓器時使用的導(dǎo)線有粗、細(xì)兩種不相同的規(guī)格,原線圈應(yīng)該用哪一種導(dǎo)線?分析:由交變電壓的瞬市價知,111V,依照變壓器的電壓關(guān)系??1=??1得??1=1,在原線圈中由功率U=??2????2202知11,得1??60A55A,原線圈中的電流大,使用粗導(dǎo)線。P=UII=??1=11=.答案:1∶205.5A粗導(dǎo)線組

1.(2014·上海檢測)鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖(a)所示,圖(a)中電流表的讀數(shù)為1.2A,圖(b)

中用同一電纜線繞了3匝,則()

3

A.這種電流表能測直流電流,圖(b)的讀數(shù)為

B.這種電流表能測交流電流,圖(b)的讀數(shù)為

C.這種電流表能測交流電流,圖(b)的讀數(shù)為

D.這種電流表既能測直流電流,又能測交流電流,圖(b)的讀數(shù)為

分析:該鉗形電流表的工作原理為電磁感覺現(xiàn)象,因此只能測交流電流,且磁感覺強度與匝數(shù)成正比,

選項C正確。

答案:C

2.(2014·江蘇徐州檢測)在變電所,經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流,使用的儀器是電流

互感器。以下列圖的四個圖中,能正確反響其工作原理的是()

分析:電流互感器是測電流的,應(yīng)串通在火線上,選項B、D錯誤;由變壓器電流關(guān)系n1I1=n2I2,要使

I2<I1,須n2>n1,選項A正確、選項C錯誤。

答案:A

3.(多項選擇)(2014·浙江金華檢測)以下列圖,某理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)治,原線圈兩

端電壓為一最大值不變的正弦式交變電流,在其他條件不變的情況下,為了使變壓器輸入功率增大,

可使()

A.原線圈匝數(shù)n1增加

B.副線圈匝數(shù)n2增加

4

C.負(fù)載電阻R的阻值增大D負(fù)載電阻R的阻值減小.??????2??2??2??2??2分析:由??1=??1,P出=??2,可得P出=??12??2,又由于P入=P出,因此P入=??12??2,分析可得選項B、D正確。2211答案:BD

4.以下列圖,理想變壓器的原線圈接入u=11000√2sin100πtV的交變電壓,副線圈經(jīng)過電阻r=6

Ω的導(dǎo)線對“220V880W”的電器RL供電,該電器正常工作。由此可知()

A原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1.B.交變電壓的頻率為100HzC.副線圈中電流的有效值為4AD變壓器的輸入功率為880W.分析:依照接入電壓u=11000√2sin100πt,輸入電壓有效值為11000V,要使“220V/880W”的電器正常工作,則經(jīng)過用電器的電流為??U=Ir+U=4×6V+220V=244V,原副線圈I=??=4A,副線圈輸出電壓為出匝數(shù)比等于輸入電壓與輸出電壓之比,為2750∶61,選項A錯誤、選項C正確;交變電流的頻率??100π選項B錯誤;變壓器的輸出功率26W976W,選項D錯誤。f=2π=50Hz,P出L880W4r答案:C5.(2014·福建漳州檢測)以下列圖,降壓變壓器的變壓系數(shù)是3,即初級線圈的匝數(shù)與次級線圈的匝數(shù)之比是3∶1。初級線圈的輸入電壓是660V,次級線圈的電阻為0.2Ω,用這臺變壓器供給100盞標(biāo)有“220V60W”的電燈用電。求:

(1)空載時次級線圈的端電壓和輸出功率;

接通時次級線圈的端電壓;

每盞燈的實質(zhì)功率。

分析:(1)將變壓器視為理想變壓器。設(shè)空載時次級線圈的輸出電壓為U,由??2=??2,獲取211U2=??2U1=220V,由于空載,次級線圈的負(fù)載電阻R2→∞,次級線圈中的電流為零,因此I2=0,P=I2U2=0。??1(2)接通電路后,100盞燈并聯(lián)的總電阻為??2額R外=??=??額≈8.07Ω,100100

5

次級線圈中的電流I??2220A,==2電燈兩端電壓:U'=IR≈214.68V。22外(3)每盞燈的實質(zhì)功率??22220×W571W。P=100U'=×100=.答案:(1)220V0(2)214.68V(3)57.1W6.(2014·河南濮陽檢測)某發(fā)電廠發(fā)電機的輸出功率P=100kW,發(fā)電機端電壓U=250V,向遠(yuǎn)處送電的輸電線的總電阻R=8Ω。要使傳輸電線上的功率損失不高出輸送功率的5%,用戶獲取的電壓又正好是220V,那么:

應(yīng)該怎樣安裝變壓器?畫出輸電線路的表示圖;

求出所用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比。

分析:(1)只要安裝一臺升壓變壓器和一臺降壓變壓器,輸電線路表示圖以下列圖。

(2)按題意,P損=5%P=0.05×100×103W=5×103W。

設(shè)輸電線路中的電流為I,P損=I??=√5×1032R,I=√損A=25A。??8輸送電壓2??100×103V4000V,U=??=