高考物理同步（人教版） 第10章第2讲 变压器 电能的输送③课后作业

111一、选择题(每小题5分，共25分)1(2011届江门检测)如图所示，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u220sin100t(V)，电阻R44 ，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是()A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正确；I21 A，故C错误；由电流比与线圈匝数成反比，即，所以I1I20.2 A，故B正确综上所述，说法错误的是C项【答案】C2为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压某变电所将电压u011 000sin100t V的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器()A原、副线圈匝数比为501B副线圈中电流的频率是50 HzC原线圈的导线比副线圈的要粗D输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和【解析】u011 000sin100t V中的11 000指的是电压的最大值，有效值为11 000 V，则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比，即501，A正确；由100可得频率为50 Hz，B正确；电流与匝数成反比，即原线圈的电流比副线圈电流要小，因此，副线圈的导线要比原线圈粗，C错误；居民小区各个用电器都是并联的，它们的电流总和等于副线圈中的电流，D错误【答案】A、B3理想变压器连接电路如图甲所示，当输入电压波形如图乙时，已知原副线圈的匝数比为101，电流表读数为2 A，则()A电压表读数282 VB电压表读数28.2 VC输入功率为56.4 W D输入功率为40 W【解析】交流电表测得的是有效值，副线圈两端电压有效值为V20 V，故A、B错；理想变压器输入功率等于输出功率，即P入P出UI202 W40 W，故选项D正确:【答案】D4(2011届绍兴质检)如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接正弦交流电，A、V分别为理想交流电流表和交流电压表若将调压端的滑动头P向上移动，则()A电压表V的示数变大 B电流表A的示数变小C变压器的输出功率变小 D变压器的输入功率不变【解析】考查变压器原理和规律以及动态变化滑动头P向上移动，原线圈的匝数将变大，根据原副线圈的电压比，可判断副线圈的电压U2将变小，电压表示数变小，A错；根据电功率公式P，可知副线圈的输出功率变小，根据能量守恒，原线圈的输入功率也随之变小，故原线圈的电流应变小，电流表的示数变小，B、C正确， D错【答案】B、C5.如图所示，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变.副线圈连接交流电流表、定值电阻R0和可变电阻R，则（ ）A.保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小B.保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大 C.保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大D.保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大【解析】保持P的位置不变，即原、副线圈的匝数比n1/n2不变，故副线圈两端的电压U恒定，将R的阻值增大时，由I=可知，副线圈中的电流变小，故电流表的读数变小，A正确；由P0=I2R0可知，R0的电功率减小，B错误；保持R的阻值不变，将P向上滑动时，原线圈的匝数n1增大，由U=可知，副线圈上的电压变小，由I=可知，副线圈中的电流变小，C错误；由P0=I2R0可知，R0的电功率减小，D错误.【答案】A二、非选择题(共35分)6(10分)汽车等交通工具用电火花点燃汽油混合气，如图所示已知汽车蓄电池电压为12 V，变压器匝数之比为1100，当开关S闭合后，火花塞上电压为多少？开关S从闭合到突然断开这一过程，可为火花塞提供瞬时高电压，产生电火花蓄电池提供的是直流电，为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢？【答案】开关S闭合后，变压器原线圈中是恒定电流，铁芯中的磁通量不变，副线圈中没有感应电动势，火花塞上电压为零当开关从闭合到突然断开，铁芯中磁通量突然变小，副线圈会产生一个瞬时高电压(脉冲高电压可达104 V左右)，使火花塞产生电火花7(12分)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1n241，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等a、b两端加一定交流电压后，求两电阻消耗的电功率之比和两电阻两端电压之比【解析】根据变压器原、副线圈电流比，设流过A电阻电流I1I，则流过B电阻电流为I24I，所以功率比.两电阻两端电压比.【答案】8.（13分）水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代、利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一.某小河水流量为40 m3/s，现在欲在此河段安装一台发电功率为1 000千瓦的发电机发电.（1）设发电机输出电压为500 V，在输送途中允许的电阻为5 ，允许损耗总功率的5%，则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少？（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？（g取10 m/s2)【解析】（1）设送电电流为I，损耗的功率为P耗，导线电阻为R线，由P=I2R得：I= A=100 A.设送电电压为U送，由P=IU得：111