10.2变压器-电能的输送(高中物理习题).doc

1、高三一轮物理复习（人教版）第10章 交变电流 传感器第2节 变压器电能的输送一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共计70分每小题至少一个答案正确)图102111如图10211所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表的读数是12毫安，那么安培表的读数是A0B3毫安C48毫安 D与R值大小无关解析当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，A正确答案A图102122如图102

2、12所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2101，在原线圈ab两端加上电压为220 sin 100t V的正弦交变电流，当原线圈中ab两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为A220 V B22 VC22 V D10 V解析在交变电流的电路中，交流电表的读数为交流电的有效值，故副线圈交流电压表的读数始终为22 V.答案C3在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器如图10213所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是图10213解析电流互感应是测电流的，应串联在火线上，故B、D选项错误同时，由I1n1I2n2知，要使I2I1，须使n2n

3、1，故A选项正确，C选项错误答案A4中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为A. B.C2P D4P解析设输送功率为P，输送电流为I，输送电压为U，则PUI，I，P损I2R.输送电压升为原来的2倍，则输送电流降为原来的一半，P损降为原来的四分之一，故选A.答案A5如图10214所示，一理想变压器原线圈匝数n11 100匝，副线圈匝数n2220匝，交流电源的电压u2

4、20sin 100t(V)，电阻R44 ，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是图10214A交流电的频率为50 HzB电流表的示数为0.2 AC电流表的示数为 AD电压表的示数为44 V解析由交流电源的电压瞬时值表达式可知100，所以频率f50 Hz，A项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝数比，即，其中原线圈电压的有效值U1220 V，U2U144 V，故D项说法正确；I21 A，故C项说法错误；由电流比与线圈匝数成反比，即，所以I1I20.2 A，故B项说法正确综上所述，说法错误的是C项答案C6如图10215所示，图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到U220 V的交流电源上，

5、副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路；图乙中阻值为R2的电阻直接接到电压为U220 V的交流电源上，结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为图10215A. B.C. D.解析设副线圈两端电压为U，由题意知，故.答案D7如图10216所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中B、C的匝数分别为n1、n2，理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I，L1、L2是两个完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是图10216A线圈A的匝数 B灯L2两端的电压C变压器的输入功率 D通过灯L1的电流解析对于理想变压器，U2U，灯L2两端的电压可求；因RL1RL2，所以I

6、1，通过灯L1的电流可求；由P1P2IRL1I2RL2知变压器的输入功率可求；由于不知变压器的输入电压，故无法求得线圈A的匝数答案A图102178用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下问题如图10217所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入恒定的交变电压，开始时，开关S断开，当开关S闭合时，以下说法正确的有A副线圈输出的电压减小B原线圈输入的功率减小C通过灯泡L1的电流增加D等效电阻R的电压增加解析原线圈输入电压不变，副线圈输出电压不变开关S闭合后，负载总电阻变小，变压器输出电流增大，通过等效电阻R的电流增大，R两端的电压增大，L

7、1两端的电压减小，通过L1的电流也减小，原线圈的输入电流增大，原线圈的输入功率也增大故A、B、C选项错，D选项正确答案D9图10218是一种理想自耦变压器示意图线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头AB间接交流电压u，输出端接有两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头当开关S闭合，P处于如图10218所示的位置时，两灯均能发光下列说法正确的是图10218AP不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大BQ不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大CP不动，将Q向左移动，两灯均变暗DP、Q都不动，断开开关S，L1将变暗解析P不动，则变压器输出电压不变，将Q向右移动，电阻R变

8、大；据P出 得变压器的输出功率变小，选项A错误Q不动，电阻R不变；将P沿逆时针方向移动，则变压器输出电压变大，据P出得变压器的输出功率变大，选项B正确P不动，输出电压不变，将Q向左移动，电阻R变小，变压器的输出功率变大，据P出I2U2得I2变大，两灯均变亮，选项C错误P、Q都不动，断开开关S，则总电阻变大，变压器的输出功率变小，输出电流变小，滑动变阻器的电压变小，所以灯L1的电压变大，L1将变亮，选项D错误答案B图1021910图10219中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连，P为滑动头现令P从均匀密绕的副线圈最低端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L两端的电压等于其额

9、定电压为止用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值)图10220中能够正确反映相应物理量的变化趋势的是图10220解析当滑动头P匀速上滑时，副线圈匝数均匀增大，由知，U2U1，U2随时间均匀增大，C项正确；由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以当电压均匀增加时，由欧姆定律I知灯泡中电流并非均匀增加，而是增加的越来越慢，其I2t图线的斜率逐渐减小，B项正确；灯泡消耗的功率N2U2I2，N2随时间并不是均匀增加的，D项错误；变压器的输入功率与输出功率相等，当灯泡功率增大时，输入功率也在增大，原线

10、圈中电流增大，A项错误答案BC11.如图：理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_，10:3流过灯泡b的电流为_0.2A,解析：副线圈电压 ， 由能量守恒得： 代人数据得：12.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（A）解析：主要考查理想变压器原副线圈电压、

11、电流与匝数的关系。U2=220V，根据U1：U2=n1:n2得，U1=110V。I2=P/U2=0.1A，根据I1：I2= n2：n1得I1=0.2A。所以正确答案是A。二、计算题(本大题共2小题，共30分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(14分)如图10221(a)是一理想变压器的电路连接图，图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为101，电流表的示数为2 A，开关S断开，求：图10221(1)变压器的输入功率和电压表的示数；(2)将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况 解析(1)由图(b)可知输入电压的有效值U120

12、0 V由得U220 V变压器的输入功率P1等于输出功率P2故P1P2U2I2202 W40 W.(2)将S闭合，U2不变，即电压表示数保持20 V不变；由于负载增多，负载总电阻减小，电流表的示数增大；次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表的示数增大答案(1)40 W20 V(2)示数增大示数增大示数不变14(16分)某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线路总电阻是6 . (1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压解析(1)输电线上的电流为I A52.63 A.输电线路损耗的功率为P损I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高压输电后，输电线上的电流变为I A4 A.用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046) V4 976 V根据用户得到的电压为U2U14 976 V226.18 V.答案(1)16.62 kW(2)226.18V