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1、課時作業(yè) 四十四 理想變壓器 電能的輸送
(限時:45分鐘)
(班級________ 姓名________)
1.(多選)如圖所示,一理想變壓器給串聯(lián)的定值電阻R1和滑動變阻器R2供電,已知原線圈電壓不變,滑動變阻器的最大阻值大于定值電阻,開始滑動變阻器滑動觸頭位于最上端.在滑動觸頭緩慢下移的過程中,下列說法正確的是( )
第1題圖
A.原線圈電流逐漸增大 B.R1電壓逐漸增大
C.R2功率逐漸減小 D.R2功率先增大后減小
2.(多選)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓
2、相同的燈泡a和b.當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時,兩燈泡均能正常發(fā)光.下列說法正確的是( )
第2題圖
A.原、副線圈砸數(shù)之比為9∶1
B.原、副線圈砸數(shù)之比為1∶9
C.此時a和b的電功率之比為9∶1
D.此時a和b的電功率之比為1∶9
3.(多選)如圖,將額定電壓為60 V的用電器,通過一理想變壓器接在正弦交變電源上,閉合開關(guān)S后,用電器正常工作,交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2 A,以下判斷正確的是( )
第3題圖
A.變壓器輸入功率為484 W
B.通過原線圈的電流的有效值為0.6
3、A
C.通過副線圈的電流的最大值為2.2 A
D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=11∶3
4.(17年南京模擬)(多選)如圖甲所示是家用臺燈亮度調(diào)節(jié)原理圖,理想自耦變壓器的a、b間接入如圖乙所示正弦交流電壓.交流電流表A為理想電表,燈泡額定電壓為15 V、額定功率30 W(設(shè)燈泡的電阻值保持不變),當P在c處時燈泡正常發(fā)光.下列描述正確的有( )
甲 乙
第4題圖
A.燈泡正常發(fā)光時變壓器線圈的總匝數(shù)與c點下方的匝數(shù)之比為44∶3
B.當燈泡正常發(fā)光時電流表的讀數(shù)為2 A
C.將調(diào)壓端的滑動觸頭P向下移動時,變壓器的輸入功率
4、變小
D.將調(diào)壓端的滑動觸頭P向下移動時,變壓器的輸入電壓變小
5.(多選)如圖所示為某供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機和理想變壓器組成.發(fā)動機中矩形線圈的電阻不計,它可繞水平軸OO′在水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.變壓器的原副線圈匝數(shù)N1=100匝,一個副線圈N2對燈泡供電,另一個副線圈N3與電壓表V3相連,且N2=50匝,N3=1匝.則( )
第5題圖
A.變壓器鐵芯中磁通量最大時,穿線原線圈N1與副線圈N2的磁通量之比為2∶1
B.變壓器鐵芯中磁通量為零時,穿線原線圈N1與副線圈N2的磁通量變化率之比為2∶1
C.電壓表V1、V2、V3的示數(shù)之比U1:U2∶U
5、3=100∶50∶1
D.如果角速度ω變?yōu)樵瓉淼?倍,則電壓表V1、V2、V3的示數(shù)都變?yōu)樵瓉淼?倍
6.(多選)某發(fā)電廠給遠處輸送一定功率的電能,為減少輸電線路的損耗,在技術(shù)允許的情況下,不改變輸電線路僅改變升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比來實現(xiàn)(發(fā)電機輸出電壓不變且保證用戶電壓);為達到使線路損耗功率變?yōu)樵瓉淼?/4,下述措施正確的是( )
A.將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦?shù)比的4倍
B.將升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵龎鹤儔浩髟褦?shù)比的2倍
C.將降壓變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵祲鹤儔浩髟褦?shù)比的2倍
D.將降
6、壓變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比變?yōu)楸仍祲鹤儔浩髟褦?shù)比的2倍大一點
7.(多選)在如圖所示的遠距離輸電電路圖中,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變,隨著發(fā)電廠輸出功率的增大,下列說法中正確的有( )
第7題圖
A.升壓變壓器的輸出電壓增大
B.降壓變壓器的輸出電壓增大
C.輸電線上損耗的功率增大
D.輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大
8.如圖所示,在勻強磁場中,一矩形線圈繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,線圈通過電刷與理想變壓器原線圈相連,副線圈接一滑動變阻器R,原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,要使理
7、想電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,下列措施可行的是( )
第8題圖
A.n2和R都增大為原來的2倍
B.n2和ω增大為原來的2倍
C.ω和R都增大為原來的2倍
D.磁感應強度B增大為原來的2倍
9.交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動.一小型發(fā)電機的線圈共220匝,線圈面積S=0.05 m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50 Hz,線圈內(nèi)阻不計,磁場的磁感應強度B= T.用此發(fā)電機所發(fā)出的交流電帶動兩個標有“220 V 11 kW”的電動機正常工作,需在發(fā)電機的輸出端a、b與電機之間接一個理想變壓器,電路如圖所示,求:
(1)與變壓器原線
8、圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多大?
(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少?
(3)發(fā)電機的輸出電壓為多少?
第9題圖
10.發(fā)電機的端電壓為220 V,輸出電功率為44 kW,輸電導線的電阻為0.2 Ω,如果用原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓,經(jīng)輸電線路后再用原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶.
(1)求用戶得到的電壓和功率;
(2)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶,求用戶得到的功率和電壓.
課時作業(yè)(四十四)
理想變壓器 電能的輸送1.ABD
9、 【解析】 此題為變壓器定壓情況的相關(guān)討論.P下滑R2由最大值逐漸減小,在電壓不變情況下副線圈電流增大,所以R1電壓增大,變壓器輸入電流亦增大,AB兩選項正確;對R2功率討論運用類比法,將R1看作電源內(nèi)阻,利用前面直流電路結(jié)論——內(nèi)外阻相等時電源輸出功率最大,C選項錯誤,D選項正確;選ABD.
2.AD 【解析】 由題中信息可得:變壓器輸入端電壓U1=10U-1U=9U,輸出端U2=U,根據(jù)匝數(shù)比關(guān)系有:===.①,故A正確、B錯誤;Pa=UI1.②,Pb=UI2.③,綜合可得=.選項C錯誤、D正確;選AD.
3.BD 【解析】 用電器正常工作,則知變壓器輸出電壓U2=60 V,理想變壓器
10、輸入功率等于輸出功率,則P1=P2=U2I2=60×2.2 W=132 W,故A錯;通過原線圈的電流為I1== A=0.6 A,故B對;通過副線圈的電流最大值為I2m=2.2× A≈3.1 A,故C錯;變壓器原、副線圈匝數(shù)比為===,故D對.
4.AC 【解析】 由乙圖知變壓器輸入電壓最大值為311 V,故U1==220V,所以==,A選項正確;燈泡正常發(fā)光時,P入=P出=30 W,所以I1==0.136A,B選項錯誤;P向下移動時,n2減小,U2減小,輸出功率減小,故輸入功率減小,C選項正確;變壓器的輸入電壓不變,D選項錯誤.
5.CD 【解析】 理想變壓器原、副線圈鐵芯中磁通以及磁通變
11、化率時刻相同,故AB兩選項都錯;電壓表測量有效值,根據(jù)電壓比關(guān)系有U1∶U2∶U3=N1∶N2∶N3=100∶50∶1.C正確;根據(jù)Em=nBSω,轉(zhuǎn)速加倍,電動勢最大值加倍,有效值也加倍,三電表示數(shù)亦加倍.D選項正確.故選CD.
6.BD 【解析】 線路損耗功率 P損=I2R線,線路電阻不變,要使損耗功率變?yōu)樵瓉?,則電流變?yōu)樵瓉?;輸送功率P輸=UI,電流變?yōu)橐话耄噬龎鹤儔浩鬏敵鲭妷簯颖?,而原電壓不變,所以升壓變壓器副線圈與原線圈的匝數(shù)比變?yōu)樵瓉?倍,A錯B正確;電流減小,線路損耗電壓亦減小,故降壓變壓器的輸入電壓將大于原來的2倍,而用戶所用電壓——副線圈電壓不變,故降壓變壓器的原副線圈
12、匝數(shù)比應大于原來匝數(shù)比的2倍,C錯D對.選BD.
7.CD 【解析】 輸入電壓決定輸出電壓,輸入電壓不變,所以輸出電壓不變,選項A錯誤;由I=,U損=IR,U3=U2-U損,因P變大,I變大,所以U損變大,所以降壓變壓器初級電壓U3變小,B錯誤;電路中損失的功率為P損=()2R,因P變大,所以P損變大,C正確;==,因P變大,所以比值變大,D正確;故選CD.
8.A 【解析】 發(fā)電機產(chǎn)生感應電動勢最大值Em=nBSω;變壓器輸入電壓有效值U1=;根據(jù)變壓比公式,有:=;根據(jù)歐姆定律有:I2=;根據(jù)變流比公式有:=;聯(lián)立解得:I1=;若n2和R都增大為原來2倍,根據(jù)I1=,電流變?yōu)樵瓉?倍,
13、故A正確;若n2和ω增大為原來2倍,根據(jù)I1=,電流增大為原來8倍,故B錯;若ω和R都增大為原來2倍 ,根據(jù)I1=,電流不變,C錯;若磁感應強度B增大為原來2倍,仍根據(jù)I1=,發(fā)電流應增大為原來2倍,D選項錯誤.
9.(1)20 A (2)5∶1 (3)1100 V
【解析】 (1)Em=NBSw=1100 V
所以U1==1100 V
P入=P出=2Pm=22 kW
故電流表示數(shù) I1==20 A
(2)副線圈電流I2== A=100 A,所以
14、,==5∶1.
(3)由(1)可知U=1100 V.
10.(1)219.6 V 43.92 kW (2)180 V 36 kW
【解析】 依題意可畫出輸電線路圖如圖所示.
第10題圖
(1)升壓變壓器副線圈的輸出電壓 U2=U1=2200 V
由P=U1I1得升壓變壓器原線圈輸入電流I1==200 A
則升壓變壓器副線圈輸出電流 I2=I1=20 A
輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為
UR=I2R=4 V,PR=IR=0.08 kW
加到降壓變壓器原線圈上的輸入電流和電壓分別為
I3=I2=20 A,U3=U2-UR=2 196 V
降壓變壓器副線圈的輸出電壓和電流分別為
U4=U3=219.6 V, I4=I3=200 A
用戶得到的功率P4=U4I4=43.92 kW.
(2)若不采用高壓輸電,線路損失電壓為 UR′=I1R=40 V
用戶得到的電壓U′=U1-UR′=180 V
用戶得到的功率為P′=U′I1=36 kW.