高考物理江苏专版总复习课时作业： 四十四 理想变压器电能的输送 含解析

课时作业课时作业 四十四四十四 理想变压器理想变压器电能的输送电能的输送(限时：45 分钟)(班级_姓名_)1(多选)如图所示，一理想变压器给串联的定值电阻 R1和滑动变阻器 R2供电，已知原线圈电压不变，滑动变阻器的最大阻值大于定值电阻，开始滑动变阻器滑动触头位于最上端在滑动触头缓慢下移的过程中，下列说法正确的是()第 1 题图A原线圈电流逐渐增大BR1电压逐渐增大CR2功率逐渐减小DR2功率先增大后减小2(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b.当输入电压U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()第 2 题图A原、副线圈砸数之比为 91B原、副线圈砸数之比为 19C此时 a 和 b 的电功率之比为 91D此时 a 和 b 的电功率之比为 193(多选)如图，将额定电压为 60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关 S 后， 用电器正常工作， 交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220V 和 2.2A，以下判断正确的是()第 3 题图A变压器输入功率为 484 WB通过原线圈的电流的有效值为 0.6AC通过副线圈的电流的最大值为 2.2AD变压器原、副线圈匝数比 n1n21134(17 年南京模拟)(多选)如图甲所示是家用台灯亮度调节原理图，理想自耦变压器的 a、b 间接入如图乙所示正弦交流电压交流电流表 A 为理想电表，灯泡额定电压为 15 V、额定功率 30 W(设灯泡的电阻值保持不变)， 当 P 在 c 处时灯泡正常发光 下列描述正确的有()甲乙第 4 题图A灯泡正常发光时变压器线圈的总匝数与 c 点下方的匝数之比为 443B当灯泡正常发光时电流表的读数为 2 AC将调压端的滑动触头 P 向下移动时，变压器的输入功率变小D将调压端的滑动触头 P 向下移动时，变压器的输入电压变小5(多选)如图所示为某供电系统，由交流发电机和理想变压器组成发动机中矩形线圈的电阻不计，它可绕水平轴 OO在水平匀强磁场中以角速度匀速转动变压器的原副线圈匝数 N1100 匝，一个副线圈 N2对灯泡供电，另一个副线圈 N3与电压表 V3相连，且 N250匝，N31 匝则()第 5 题图A变压器铁芯中磁通量最大时，穿线原线圈 N1与副线圈 N2的磁通量之比为 21B变压器铁芯中磁通量为零时，穿线原线圈 N1与副线圈 N2的磁通量变化率之比为21C电压表 V1、V2、V3的示数之比 U1：U2U3100501D如果角速度变为原来的 2 倍，则电压表 V1、V2、V3的示数都变为原来的 2 倍6(多选)某发电厂给远处输送一定功率的电能，为减少输电线路的损耗，在技术允许的情况下， 不改变输电线路仅改变升压变压器和降压变压器的匝数比来实现(发电机输出电压不变且保证用户电压)；为达到使线路损耗功率变为原来的 1/4，下述措施正确的是()A将升压变压器副线圈与原线圈的匝数比变为原升压变压器匝数比的 4 倍B将升压变压器副线圈与原线圈的匝数比变为原升压变压器匝数比的 2 倍C将降压变压器原线圈与副线圈的匝数比变为原降压变压器匝数比的 2 倍D 将降压变压器原线圈与副线圈的匝数比变为比原降压变压器匝数比的 2 倍大一点7 (多选)在如图所示的远距离输电电路图中， 升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()第 7 题图A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大8如图所示，在匀强磁场中，一矩形线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动，线圈通过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接一滑动变阻器 R，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，要使理想电流表的示数变为原来的 2 倍，下列措施可行的是()第 8 题图An2和 R 都增大为原来的 2 倍Bn2和增大为原来的 2 倍C和 R 都增大为原来的 2 倍D磁感应强度 B 增大为原来的 2 倍9 交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO匀速转动 一小型发电机的线圈共 220 匝，线圈面积 S0.05 m2，线圈转动的频率为 50 Hz，线圈内阻不计， 磁场的磁感应强度 B2T 用此发电机所发出的交流电带动两个标有 “220 V11 kW”的电动机正常工作， 需在发电机的输出端 a、 b 与电机之间接一个理想变压器， 电路如图所示，求：(1)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)发电机的输出电压为多少？第 9 题图10发电机的端电压为 220 V，输出电功率为 44 kW，输电导线的电阻为 0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为 110 的升压变压器升压，经输电线路后再用原、副线圈匝数比为101 的降压变压器降压供给用户(1)求用户得到的电压和功率；(2)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压课时作业(四十四)理想变压器电能的输送 1.ABD【解析】此题为变压器定压情况的相关讨论P 下滑 R2由最大值逐渐减小，在电压不变情况下副线圈电流增大，所以 R1电压增大，变压器输入电流亦增大，AB 两选项正确；对 R2功率讨论运用类比法，将 R1看作电源内阻，利用前面直流电路结论内外阻相等时电源输出功率最大，C 选项错误，D 选项正确；选 ABD.2AD【解析】由题中信息可得：变压器输入端电压 U110U1U9U，输出端U2U，根据匝数比关系有：n1n2U1U291I2I1.，故 A 正确、B 错误；PaUI1.，PbUI2.，综合可得PaPb19.选项 C 错误、D 正确；选 AD.3BD【解析】用电器正常工作，则知变压器输出电压 U260 V，理想变压器输入功率等于输出功率，则 P1P2U2I2602.2 W132 W，故 A 错；通过原线圈的电流为 I1P1U1132220A0.6 A，故 B 对；通过副线圈的电流最大值为 I2m2.2 2 A3.1 A，故C 错；变压器原、副线圈匝数比为n1n2U1U222060113，故 D 对4AC【解析】由乙图知变压器输入电压最大值为 311 V，故 U1Um2220V，所以n1n2U1U2443，A 选项正确；灯泡正常发光时，P入P出30 W，所以 I1PU10.136A，B选项错误；P 向下移动时，n2减小，U2减小，输出功率减小，故输入功率减小，C 选项正确；变压器的输入电压不变，D 选项错误5CD【解析】理想变压器原、副线圈铁芯中磁通以及磁通变化率时刻相同，故AB 两选项都错；电压表测量有效值，根据电压比关系有 U1U2U3N1N2N3100501.C 正确；根据 EmnBS，转速加倍，电动势最大值加倍，有效值也加倍，三电表示数亦加倍D 选项正确故选 CD.6BD【解析】线路损耗功率 P损I2R线，线路电阻不变，要使损耗功率变为原来14，则电流变为原来12；输送功率 P输UI，电流变为一半，故升压变压器输出电压应加倍，而原电压不变，所以升压变压器副线圈与原线圈的匝数比变为原来 2 倍，A 错 B 正确；电流减小，线路损耗电压亦减小，故降压变压器的输入电压将大于原来的 2 倍，而用户所用电压副线圈电压不变，故降压变压器的原副线圈匝数比应大于原来匝数比的 2 倍，C 错 D对选 BD.7CD【解析】输入电压决定输出电压，输入电压不变，所以输出电压不变，选项A 错误；由 IPU，U损IR，U3U2U损，因 P 变大，I 变大，所以 U损变大，所以降压变压器初级电压 U3变小，B 错误；电路中损失的功率为 P损(PU2)2R，因 P 变大，所以 P损变大，C 正确；P损PPU2RPPRU2，因 P 变大，所以比值变大，D 正确；故选 CD.8A【解析】发电机产生感应电动势最大值 EmnBS；变压器输入电压有效值U1NBS2；根据变压比公式，有：U1U2n1n2；根据欧姆定律有：I2U2R；根据变流比公式有：I1I2n2n1；联立解得：I1n22NBS2n21R；若 n2和 R 都增大为原来 2 倍，根据 I1n22NBS2n21R，电流变为原来 2 倍，故 A 正确；若 n2和增大为原来 2 倍，根据 I1n22NBS2n21R，电流增大为原来 8倍，故 B 错；若和 R 都增大为原来 2 倍 ，根据 I1n22NBS2n21R，电流不变，C 错；若磁感应强度 B 增大为原来 22倍， 仍根据 I1n22NBS2n21R， 发电流应增大为原来 22倍， D 选项错误9(1)20A(2)51(3)1100 V【解析】(1)EmNBSw11002 V所以 U1Em21100 VP入P出2Pm22 kW故电流表示数 I1P入U120 A(2)副线圈电流 I2P出U222103220A100A，所以，n1n2I2I151.(3)由(1)可知 U1100 V.10(1)219.6 V43.92 kW(2)180 V36 kW【解析】依题意可画出输电线路图如图所示第 10 题图(1)升压变压器副线圈的输出电压 U2n2n1U12200 V由 PU1I1得升压变压器原线圈输入电流 I1PU1200 A则升压变压器副线圈输出电流 I2n1n2I120A输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 V，PRI22R0.08 kW加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3I220A，U3U2UR2 196 V降压变压器副线圈的输出电压和电流分别为U4n4n3U3219.6 V, I4n3n4I3200A用户得到的功率 P4U4I443.92 kW.(2)若不采用高压输电，线路损失电压为 URI1R40 V用户得到的电压 UU1UR180 V用户得到的功率为 PUI136 kW.