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1、高考物理一輪總復(fù)習(xí) 理想變壓器 電能的輸送課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2
1.理想變壓器原線(xiàn)圈兩端輸入的交變電壓如圖甲所示,變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為112,如圖乙所示定值電阻R0=10Ω,滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為0~20Ω,下列說(shuō)法中正確的是( )
甲 乙
第1題圖
A.變壓器輸出電壓的頻率為100Hz
B.電壓表的示數(shù)為56.5V
C.當(dāng)滑動(dòng)的變阻器阻值減小時(shí),變壓器輸入功率變大
D.當(dāng)滑動(dòng)的變阻器阻值調(diào)為零時(shí),變壓器輸出功率為16W
2.如圖甲為理想變壓器,其原、副線(xiàn)圈的
2、匝數(shù)比為4∶1,電壓表和電流表均為理想電表,原線(xiàn)圈接如圖乙所示的正弦交流電,圖中Rt為NTC型熱敏電阻,R1為定值電阻,下列說(shuō)法正確的是( )
甲
乙
第2題圖
A.交流電壓u的表達(dá)式u=36sin100πt(V)
B.變壓器原、副線(xiàn)圈中的電流之比為1∶4
C.變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4
D.Rt處溫度升高時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)均變大
3.如圖所示,理想變壓器的輸入電壓保持不變,副線(xiàn)圈通過(guò)輸電線(xiàn)接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,輸電線(xiàn)的等效電阻為R,開(kāi)始時(shí),電鍵S斷開(kāi),當(dāng)S閉合時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
第3題圖
A.電壓表示數(shù)變大
B.燈泡
3、L1更亮
C.電流表示數(shù)增大
D.變壓器的輸出功率減小
甲
4.圖甲中的變壓器為理想變壓器,原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為101.變壓器的原線(xiàn)圈接如圖乙所示的正弦交流電,電壓表為理想電表接在副線(xiàn)圈兩端.則( )
乙
第4題圖
A.原線(xiàn)圈上電壓的有效值為100V
B.原線(xiàn)圈上電壓的有效值約為100V
C.電壓表的讀數(shù)為5.0V
D.電壓表的讀數(shù)約為7.07V
5.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示,發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V,輸電線(xiàn)總電阻為r,升壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1、n2,輸入、輸出電壓分別U1、U2,輸入功率為P;降壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n3、
4、n4,輸入、輸出電壓分別為U3、U4,輸入功率為P′(變壓器均為理想變壓器),若額定電壓為220V的用電器正常工作,則( )
第5題圖
A.U2=U3 B.P=P′ C.> D.<
6.如圖所示,一只理想變壓器原線(xiàn)圈與頻率為50Hz的正弦交流電源相連,兩個(gè)阻值均為20Ω的電阻串聯(lián)后接在副線(xiàn)圈的兩端.圖中的電流表,電壓表均為理想交流電表,原副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為200匝和100匝,電壓表的示數(shù)為5V.則( )
第6題圖
A.電流表的讀數(shù)為0.5A
B.流過(guò)電阻的交流電的頻率為100Hz
C.變壓器的輸入電壓的最大值為20V
D.變壓器的輸入功率為2.5W
5、7.如圖甲所示理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為55:9,副線(xiàn)圈接有一定值電阻R和熱敏電阻Rr(電阻隨溫度升高而減小),原線(xiàn)圈所接電源電壓按圖乙所示規(guī)律變化,則下列說(shuō)法正確的是( )
甲 乙
第7題圖
A.原線(xiàn)圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220sin100πt(V)
B.電壓表示數(shù)為36V
C.熱敏電阻Rr周?chē)h(huán)境溫度升高,電流表的示數(shù)減小
D.熱敏電阻Rr周?chē)h(huán)境溫度升高,變壓器的輸入功率增大
8.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V,輸電線(xiàn)總電阻為r,升壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1、n2,降壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n3
6、、n4,(變壓器均為理想變壓器),若額定電壓為220V的用電器正常工作,則( )
第8題圖
A.=
B.通過(guò)升壓變壓器原、副線(xiàn)圈電流的頻率不同
C.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率
D.若n2增大,則輸電線(xiàn)上損失的電壓減小
9.如圖是一個(gè)理想變壓器的示意圖,S為單刀雙擲開(kāi)關(guān),P是滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,R0是定值電阻,保持交變電壓U1不變.則( )
第9題圖
A.若P不動(dòng),S由a到b處,電流表示數(shù)減小
B.若P不動(dòng),S由a到b處,電壓表示數(shù)增大
C.若S置于b處,將P上滑,電流表示數(shù)增大
D.若S置于b處,將P上滑,電壓表示數(shù)增大
10.如圖所
7、示,降壓變壓器的變壓系數(shù)是3,即初級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)與次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)之比是3∶1.初級(jí)線(xiàn)圈的輸入電壓是660 V,次級(jí)線(xiàn)圈的電阻為0.2Ω,這臺(tái)變壓器給100盞220 V、60W的電燈供電.求:
第10題圖
(1)空載時(shí)次級(jí)線(xiàn)圈的電壓和輸出功率;
(2)接通電路后次級(jí)線(xiàn)圈的電壓;
(3)每盞燈的實(shí)際功率.
11.某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)的輸出功率為100 kW,輸出電壓為500V,輸電導(dǎo)線(xiàn)的總電阻為10Ω,導(dǎo)線(xiàn)上損耗的電功率為4kW,該村的用電電壓是220V.
第11題圖
8、(1)設(shè)計(jì)了如圖所示的輸電電路.求升壓、降壓變壓器的原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比;
時(shí)作業(yè)(四十一) 理想變壓器 電能的輸送
1.C 【解析】 由于理想變壓器可改變電壓,但不改變頻率f==50 Hz,A錯(cuò);=得U=44V,所以B錯(cuò);由變壓器原理及性質(zhì)可知,C對(duì),P=得P=193.6W,所以D錯(cuò),故選C.
2.AB 【解析】 交流電壓u=36sin100πt(V),A正確,變壓器原副線(xiàn)圈電流的比與線(xiàn)圈匝數(shù)的比相反,所以B正確,因?yàn)槭抢硐胱儔浩?,所以輸出功率等于輸入功率,C錯(cuò)誤,當(dāng)Rt溫度升高時(shí),電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大,所以D錯(cuò)誤,故選AB.
3.C 【解析】
9、 閉合電鍵,副線(xiàn)圈電路中電流I變大,輸電壓U=IR+U1,U1為電壓表示數(shù),故電流變大,U1示數(shù)減小,A錯(cuò);因燈L1兩端電降低,故燈L1會(huì)變暗,B錯(cuò);原線(xiàn)圈中電流隨副線(xiàn)圈中電流增大而增大,C對(duì);變壓器的輸出功率P=UI1輸出電壓不變,電流增大,輸出功增大,D錯(cuò);選C.
4.D 【解析】 原線(xiàn)圈上電壓有效值為,故A、B錯(cuò),副圈電壓有效值即電壓表示數(shù)為=7.07V,C錯(cuò),D對(duì),選D.
5.C 【解析】 設(shè)U2和U3之間的電流為I,則U2=U3+I(xiàn)r,P=U2I,P′=U3I,=,=,故可知,>,故選C.
6.CD 【解析】 電壓表示數(shù)為5V,則電流I2===0.25A,根據(jù)=得I1
10、==0.25×=0.125A,A錯(cuò),原副線(xiàn)圈交流電頻率相同,則通過(guò)電阻的交流電的頻率為50Hz,B錯(cuò);副線(xiàn)圈電壓U2=2U=10V,根據(jù)=,則原線(xiàn)圈電壓有效值U1==20V,則輸入電壓的最大值為20V,C對(duì);輸入功率等于輸出功率,則P入=P出===2.5W,D對(duì),故選CD.
7.AD 【解析】 由題圖乙知,um=220V,T=2×10-2s,所以,ω==100π,u=umsinωt=220sin100πtV,故A對(duì);電壓表示數(shù)為有效值,由=得,u2=36V,故B錯(cuò);熱敏電阻Rr周?chē)h(huán)境溫度升高,Rr減小,副線(xiàn)圈中電流增大,由=知,電流表的示數(shù)增大,由P入=U2I2=U1I1知,輸入功率增大
11、,故C錯(cuò)D對(duì),故選AD.
8.CD 【解析】 由題圖和變壓器工作原理知,=,=,U2=U3+Ur,故≠,故A錯(cuò);變壓器不改變電流的頻率,故B錯(cuò);升壓變壓器的輸出功率P出=U2I2,降壓變壓器的輸入功率P=U3I2,而U2>U3,所以P出>P入,故C對(duì);若n2增大,則輸電電壓增大,輸電線(xiàn)上損失的電壓減小,故D對(duì),故選CD.
9.BD【解析】 若P不動(dòng),S由a到b處,則由=,U2增大,則副線(xiàn)圈電流增大,電壓表示數(shù)增大,由=,可知I1增大,A錯(cuò)B對(duì);若S置于b處,將P上滑,R電阻變大,副線(xiàn)圈電流減小,U2不變,R0電壓減小,電壓表示數(shù)增大,電流表示數(shù)減小,C錯(cuò),D對(duì);故選BD.
10.(
12、1)220V 0 (2)214.66V (3)57.1W
【解析】 (1)設(shè)空載時(shí)次級(jí)線(xiàn)圈的電壓為U2,則=得到U2=U1=220 V 因?yàn)榭蛰d,次線(xiàn)線(xiàn)圈的負(fù)載電阻R2→∞,次級(jí)線(xiàn)圈中的電流I2=0,則次級(jí)線(xiàn)圈的輸出功率P=I2U2=0.
(2)接通電路后,100盞燈并聯(lián)的總電阻為R外===8.07Ω
次級(jí)線(xiàn)圈中的電流I2==A=26.6 A
次級(jí)線(xiàn)圈的電壓
U=I2R外=214.66V.
(3)每盞燈的實(shí)際功率
P=U=W=57.1 W.
11.(1)240∶11 (2)900
【解析】 (1)P損=Ir
所以:I2==A=20 A
I1==A=200 A
則===
U3=U2-I2r=(500×10-20×10)V=4800 V
則===
(2)設(shè)可以裝燈n盞,據(jù)功率相等有
P3=P4
其中P3=(n×40+60×103)W
P4=(100-4)kW=96kW
所以:n=900盞