2019版高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器配餐作业32变压器电能的输送.doc

1、【 精品教育资源文库 】 配餐作业 (三十二 ) 变压器 电能的输送 A 组 基础巩固题 1 (多选 )关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ( ) A通过正弦交变电流的原线圈的磁通量不变 B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等 C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 解析 由于是交变电流，交变电流的磁场不断变化，磁通量也在变化， A 项错误；因理想变压器无漏磁，故 B、 C 项正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故 D 项错误。 答案 BC 2如图所示为四种亮度可调的台灯的电 路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220

2、 V,40 W” 。当灯泡所消耗的功率都调至 20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小 ( ) A B. C D. 解析 台灯的消耗功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率。由 A、 B、 C、 D 四选项分析可知： C 项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率 (台灯消耗功率 )只有灯泡的功率 20 W，而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有【 精品教育资源文库 】 功率损耗，台灯的消耗功率都大于 20 W。故 C 项正确。 答案 C 3 如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线输送给用户 (电灯等用电器 )， R 表示输电线的电

3、阻，则 ( ) A用电器增加时，变压器输出电压增大 B要提高用户的电压，滑动触头 P 应向上滑 C用电器增加时，输电线的热损耗减小 D用电器增加时，变压器的输入功率减小 解析 由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压， A 项错误；根据变压器原理可知输出电压 U2 n2n1U1，当滑动触头 P 向上滑时， n2增大，所以输出 电压增大，用户的电压增大， B 项正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输出电压不变，总电流增大，故输电线的热损耗增大， C 项错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大， D 项错误。

4、答案 B 4如图所示，电路中理想变压器的匝数比为 4 1，电流表为理想的交流电表。将四个完全相同的小灯泡 (8 V， 4 W)接入副线圈，在原线圈两端加瞬时值表达式为 u 32 2sin100 t(V)的交流电。则下列说法正确的是 ( ) A电流表的读数为 2 2 A B变压器的输入功率为 16 W C如果将一耐压值为 8 V 的电容器并联在小灯泡的两端，则电容器能正常工作 D如果其中的一个小灯泡被烧毁，则其余的小灯泡均变亮 解析 由输入端交变电压的瞬时值表达式 u 32 2sin100 t(V)可知，输入端电压的有效值为 32 V，由 U1U2 n1n2得副线圈两端的电压【 精品教育资源文

5、库 】 的有效值为 U2 n2n1U1 8 V，显然四个小灯泡均能正常发光，由 P UI 得通过每只灯泡的电流均为 I1 PU 0.5 A，电流表的读数为 I 4I1 2 A， A 项错误；由于四个小灯泡均正常发光，则消耗的总功率为 4P 16 W，因此变压器的输入功率为 16 W， B 项正确；由于副线圈两端电压的最大值为 8 2 V，大于电容器的耐压值，因此电容器将被击穿， C 项错误；如果其中的一个小灯泡被烧毁，由于输入电压、变压器的匝数均不变，因此变压器的输出电压不变，因此其余小灯泡的亮度不变， D 项错误。 答案 B 5如图为一理想变压器，其原线圈匝数 n1 800，副线圈匝数 n2

6、 200，原线圈接有电压 u 200 2sin100 t (V)的交变电流， R 为可变电阻，各电表均为理想交流电表，则下列说法中正确的是 ( ) A该交变电流的频率为 100 Hz B穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 0.25 2 Wb/s C R 的阻值越大，电流表 A 的示数越小，电压表 V 的示数越大 D接入的灯泡越多，电流表 A 和电压表 V 的示数越大 解析 根据 2 f 可得，该交变电流的频率 f 50 Hz， A 项错误；根据法拉第电磁感应定律有 E n1 t ，故穿过铁芯的磁通量的最大变化率 t 0.25 2 Wb/s， B 项正确；R 的阻值越大，副线圈中的电流越小，电流表

7、A 的示数越小，因变压器是理想变压器，电压表 V 的示数不变， C 项错误；接入的灯泡越多，副线圈的总电阻越小，副线圈中的电流越大，电流表 A 的示数越大，电压表 V 的示数不变， D 项错误。 答案 B 6如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 5 1，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(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( ) 【 精品教育资源文库 】 A变压器副线圈输

8、出交流电的频率为 25 Hz B电压表的示数为 22 2 V C Rt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 变压器不改变交流电的频率，所以副线圈中交流电的频率为 50 Hz， A 项错误；根据 U1U2 n1n2得副线圈两端电压 U2 44 V，由于二极管的接入使 功率减小到原来的一半，根据P U2R知，电压表的示数为 22 2 V， B 项正确；热敏电阻处的温度降低时，其电阻增大，电路中电流减小，报警器不会报警， C 项错误；报警器报警时副线圈中电流增大，原线圈中电流也增大，变压器的输入功率增大， D 项错误。 答案 B 7 (多

9、选 )钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为 0.9 A，图乙中用同一电缆线绕了 3 匝，则 ( ) A这种电流表能测出交变电流的有效值 B这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流 C这种电流表能测 交变电流，图乙的读数为 0.3 A D这种电流表能测交变电流，图乙的读数为 2.7 A 【 精品教育资源文库 】 解析 由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化，则原线圈产生的磁场发生变化，故穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交流电流，而且测量的是交变电流的有效值，故 A 项正确， B 项错误；根据输入功率和输出功率的关系有 P1 P2

10、，即 U1I1 U2I2，所以 I1I2 n2n1，由题意可知，当 n1 1， I2 0.9 A，即 I10.9 n21，当 n1 3 时 I1I2 n23，解得 I 2 2.7 A，故 C 项错误， D 项正确。 答案 AD 8如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为 n1、 n2，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表 A，副线圈回路接有定值电阻 R 2 ，现在 a、 b 间和 c、 d 间分别接上示波器，同时监测得 a、 b 间， c、 d 间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法错误的是 ( ) A T 0.02 s B n1 n255 1 C电流表 A 的示数 I36.4 mA

11、D当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为 0 解析 因为变压器不改变交变电流的周期，输入电压的周期 T 0.02 s，输出电压的周期 T 0.02 s ，故 A 项正确； 原线圈电压的有效值 U1 3112 V 220 V, 副线圈电压的有效值为 U2 5.662 V 4 V，根据电压与匝数成正比有 n1n2 U1U2 551 ，故 B 项正确；输出功率 P2 U22R 422 W 8 W, 输入功率为 8 W, 电流表的示数 I1PU18220A 0.036 4 A 36.4 mA，故 C 项正确； 根据电压与匝数成正比，知当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压的瞬时值最大，故

12、D 项错误。 答案 D B 组 能力提升题 9一理想变压器原、副线圈匝数比为 n1 n2 3 1，原线圈中接有定值电阻 R，副线圈中并联有两个阻值也为 R 的定值电阻，如图所示。原线圈接有电压为 U 的交流电源，则副线圈的输出电压为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.U2 B.U3 C.3U11 D.3U10 解析 设原线圈中的电流为 I，原线圈的输入电压为 U1，则副线圈中的电流为 3I，副线圈的输出电压为 U2 U13 32IR，又 U IR U1 112IR，得 U2 311U， C 项正确。 答案 C 10 (多选 )如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变

13、压器原、副线圈两端的电压分别为 U1 和 U2。在输电线路的起始端接入两个互感器，互感器原、副线圈的匝数比分别为 10 1 和 1 10，电压表的示数为 220 V，电流表的示数为 10 A，则下列说法正确的是 ( ) A升压变压器原、副线圈的匝数比为 n1n2 U2U1B采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为 100 A C线路输送电功率是 220 kW D将 P 上移，用户获得的电压将升高 解析 根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为 n1n2 U1U2， A 项错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为 1 1

14、0，由公式 IAIA2 n1n2 110，得输电电流为 IA2 1010 A 100 A， B 项错误；根据电压表的示数为 220 V，根据变压公式， U2UV n1n2 10，输电电压为 U2 10220 V 2 200 V，线路输送电功率为 P U2IA2 220 kW， C 项正确；将 P 上移，则 降压变压器的初【 精品教育资源文库 】 级线圈减小，故用户获得的电压将升高， D 项正确。 答案 CD 11如图所示为远距离输电的原理图，变压器均为理想变压器，图中标出了各部分的电压和电流，输电线总电阻为 R，以下结论正确的是 ( ) A I2 U2R B U2I2 U4I4 C若用户的用电功率变大，则 U4变大 D若用户的用电功率变大，则 I1变大 解析 在输电的回路中，有 U2 I2R U3，输电线上损失的电压小于升压变压器的输出电压， A 项错误；升压变压器的输入功率为总功率，等于输电线上的损耗功率和用户得到的 功率之和， B 项错误；电厂输出的电压 U1不变，则 U2不变，若用户的用电功率变大，则输电电流变大，那么输电线上损失的电压变大，用户得到的电压变小， C 项错误，