2014版高中物理《复习方略》：课时提升作业（三十一） 选修3-2 第十章 第2讲变压器 电能的输送（教科版）

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课时提升作业（三十）
(40分钟 100分)
选择题(题10题题7分70分选题已题号标出选全4分)
1(2013·三亚模拟)图示理想变压器初级线圈匝数n1次级线圈匝数n2初级线圈两端ab接正弦交流电源电压表V示数220 V负载电阻R＝44 Ω电流表A1示数020 A列判断中正确( )

A初级线圈次级线圈匝数2∶1
B初级线圈次级线圈匝数5∶1
C电流表A2示数01 A
D电流表A2示数04 A
2(选)(2013·海口模拟)理想变压器原副线圈两侧定相物理量
( )
A交变电流频率
B交变电流功率
C磁通量变化率
D交变电流电压值
3(选)(2013·成模拟)国西电东送采高压输电继三峡常州500 kV直流输电工程实现三峡广东500 kV直流输电工程采高压直流输电利发电机电网供电电网互联已知发电机输出电压450 V关高压直流输电列说法正确( )
A高压输电减输电电流减输电线量损耗
B实现高压直流输电变压器直接改变恒定电流电压
C升压变压器原副线圈匝数9∶10 000
D恒定直流输电效消交流高压输电中感抗容抗影响
4(2013·长春模拟)理想变压器原线圈接正弦交变电压值保持变副线圈接调电阻R设原线圈电流I1输入功率P1副线圈电流I2输出功率P2R增时( )
AI1减P1增 BI1减P1减
CI2增P2减 DI2增P2增
5(2012·天津高考)通理想变压器线路输送相电功率P原线圈电压U保持变输电线路总电阻R副线圈原线圈匝数k时线路损耗电功率P1副线圈原线圈匝数提高nk线路损耗电功率P2P1分( )
A B
C D
6(选)图甲理想变压器原副线圈匝数n1∶n211∶5原线圈正弦交变电源连接输入电压u时间t变化规律图乙示副线圈仅接入10
Ω电阻( )

A变压器输入电压值220 V
B正弦交变电流周期1×103 s
C变压器输入功率1×103 W
D电压表示数100 V
7(2013·泉州模拟)图示理想变压器原副线圈匝数4∶1原线圈接入电压uU0sinωt交流电源副线圈接R275 Ω负载电阻U0220 Vω100π rads述结正确( )

A副线圈中电压表读数55 V
B副线圈中输出交流电周期s
C原线圈中电流表读数05 A
D原线圈中输入功率110 W
8(选)(2011·山东高考)保证户电压稳定220 V变电需适时进行调压图甲调压变压器示意图保持输入电压u1变滑动接头P移动时改变输出电压某次检测户电压u2时间t变化曲线图乙示正确( )

Au2190sin(50πt) V
Bu2190sin(100πt) V
C户电压稳定220 V应P适移
D户电压稳定220 V应P适移
9(力挑战题)图示电路中耦变压器左侧联理想电压表V1接稳定交流电源右侧串联灯泡L滑动变阻器RR联理想电压表V2列说法中正确( )

AF动滑片P滑动时V1示数变V2示数变
BF动滑片P滑动时灯泡消耗功率变
CP动滑片F移动时V1V2示数均变
DP动滑片F移动时灯泡消耗功率变
10(选)(2013·淮安模拟)图示50匝矩形闭合导线框ABCD处磁感应强度B＝T水匀强磁场中线框面积S＝05 m2线框电阻计线框绕垂直磁场轴OO
′角速度ω＝200 rads匀速转动理想变压器原线圈相连副线圈接入220 V 60 W灯泡灯泡正常发光熔断器允许通电流10 A列说法正确( )

A图示位置穿线框磁通量零
B线框中产生交变电压效值500 V
C变压器原副线圈匝数25∶11
D允许变压器输出功率5 000 W
二计算题(题2题30分必文字说明解题步骤数值计算注明单位)
11(2011·江苏高考) (14分)图甲理想变压器ab原线圈ce副线圈d副线圈引出接头原线圈输入正弦式交变电压u t图图乙示ce间接Rce＝400 Ω电阻de间接Rde＝225 Ω电阻两种情况电阻消耗功率均80 W

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab表达式
(2)求ce间接400 Ω电阻时原线圈中电流I1
(3)求cede间线圈匝数
12(16分)远距离输电时考虑量减少输电线功率损失型发电站输送电功率P500 kWU5 kV电压输电时测安装输电线路起点终点处两电度表昼夜示数相差4 800 kW·h求：
(1)输电效率η输电线总电阻r
(2)想输电效率提高98改变输电线发电站应高电压外输电？



答案解析
1解析选B题意求初级线圈功率利理想变压器初次级线圈中功率相等求次级线圈中电流利初次级线圈中电流求两线圈匝数电压表V示数电流表A1示数初级线圈中功率P1＝U1I1P1＝P2＝电流表A2示数I2＝
＝10 ACD错误初级线圈次级线圈匝数A错误B正确
2解析选ABC理想变压器原副线圈中交变电流频率相磁通量始终相变化周期样A项正确理想变压器没量损耗B项正确磁通量样变化率样根公式E
匝数E值样C项正确D项错误
3解析选ACD采高压直流输电减输电电流交流输电中感抗容抗影响AD正确变压器利互感现象进行工作直流电路变压作B错误发电机发出正弦交变电流先变压器升压整流器变成直流变压器匝数C正确
4解析选B原副线圈匝数变输出电压变R增I2减P2减推知I1减P1减B项正确
5解题指南解答题思路：

解析选D原线圈电流I1PU变I1变选项D正确
6解析选AC图乙知输入电压值220V效值220 V周期2×102 sA正确B错误根变压器原副线圈电压关系输出电压效值U2100 V电压表示数100 VD错误变压器输入功率P 1 000 WC正确
7解析选C原线圈中输入电压效值U220 V变压器变压原理知副线圈输出电压效值U′55 VA错误副线圈中电流
I′ A2 A原线圈中电流II′05 AC正确原线圈中输入功率PUI220
×05 W110 WD错误交流电周期B错误
8解析选BD图知正弦式交变电压值190 V周期002 s表达式u2190sin(100πt)VB选项正确u1n2变前提通改变n1u2增应n1减应P适移D选项正确
9解析选BF动滑片P滑动时滑动变阻器接入电路中电阻变副线圈回路中总电阻变回路中电流减灯泡两端电压减功率变滑动变阻器两端电压变V2示数变原线圈两端电压变A错误B正确P动滑片F移动时根理想变压器特点知原线圈两端电压变副线圈两端电压减副线圈回路中电流变灯泡L消耗功率减电压表V2示数减CD错误
变式备选(选)图示街头变压器户供电示意图变压器输入电压市电网电压会波动输出电压通输电线输送户输电线电阻R0表示变阻器R表示户电器总电阻滑动变阻器触头P移动时列说法中正确( )

A增加电器数目达效果相
BA1表示数A2表示数增增
CV1表示数V2表示数增增
D变压器输入功率增
解析选ABD滑动变阻器触头P移动时电器总电阻减相联电器数目增加时变压器输入功率增AD电网供电少供少输出电流增输入电流增B正确变压器输出电压输入电压决定输入电压变压器匝数定时输出电压定C错
10解析选CD图示位置中性面穿线框磁通量A错线框中产生交变电压值Emax＝NBSω＝500 V效值应U＝＝500 VB项错副线圈接入220 V 60 W灯泡灯泡正常发光副线圈电压220 V根原副线圈电压等匝数原副线圈匝数25∶11C熔断器允许通电流10 A原线圈功率5 000 W根量守恒定律知允许变压器输出功率5 000 WD项
11解析(1)题图乙知ω200π rads (2分)
输入电压瞬时值uab400sin(200πt) V (1分)
(2)电压效值U1 200 V
理想变压器P1P2
原线圈中电流028 A (3分)
(3)设ab间匝数n1根变压器规律
(3分)
题意： (2分)
联立： (3分)
答案：(1)uab400sin(200πt) V
(2)028 A (3)4∶3
12解析(1)输送功率P500 kW昼夜输送电
EPt12 000 kW·h (1分)
输电线损失电ΔE4 800 kW·h (1分)
终点电E′EΔE7 200 kW·h (1分)
输电效率η60 (1分)
输电线电流I100 A (2分)
输电线损耗功率PrI2r (2分)
中Pr200 kW (1分)
r20 Ω (2分)
(2)输电线损耗功率 (2分)
原Pr200 kW现求Pr′10 kW (1分)
解输电电压应调节U′224 kV (2分)
答案：(1)60 20 Ω (2)224 kV
总结提升远距离输电问题解题技巧
(1)关远距离输电问题应先画出远距离输电示意图已知量求量写示意图相应位置
(2)抓住输电两端——电源电器分析条线——输电线研究两次电压变换
——升压降压
(3)变压器界整输电电路划分独立回路回路分欧姆定律串联特点电功电功率等公式进行计算联系回路原副线圈电压电流匝数关系输入功率输出功率关系
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