高二物理下册课时随堂训练题64.doc

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习题课　变压器及远距离输电

一、基础练
1．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下(　　)
A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率
B．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率
C．提高输电电压势必增大输电导线上能量损耗
D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流
2．(双选)理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则(　　)
A．原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1
B．原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝10∶1
C．原、副线圈内交变电流之比I1∶I2＝1∶10
D．变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝10∶1
3．如图1所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是(　　)

图1
A．电动机两端电压为IR
B．电动机消耗的功率为I2R
C．原线圈中的电流为nI
D．变压器的输入功率为
4．(双选)如图2所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成．当此变压器工作时，初级、次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出．则下列几组关系式中正确的是(　　)

图2
A．＝，＝ B．＝，＝
C．n1I1＝n2I2＋n3I3 D．＝
5．有条河，流量Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V，100 W”的电灯正常发光？(g取10 m/s2)

二、提升练
6．“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106 kW，输电电压为1 000 kV，输电线电阻为100 Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为(　　)
A．105 kW B．104 kW
C．106 kW D．103 kW
7．关于电能输送的分析，正确的是(　　)
A．由公式P＝得到，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大
B．由公式P＝得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少
C．由公式P＝I2R得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大
D．由公式P＝IU得到，输电导线上的功率损失与电流强度成正比
8．如图3所示，当图中ab两端与ef两端分别加上220 V的交流电压时，测得cd间与gh间电压均为110 V；若分别在cd间与gh间两端加上110 V的交流电压，则ab与ef间电压为(　　)

图3
A．220 V,220 V B．220 V,110 V
C．110 V,110 V D．220 V,0 V
9．(双选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图4所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则(　　)

图4
A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大
B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小
C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大
D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小
10．理想变压器的原线圈接入表达式为i＝Imsin ωt的交变电流，一只灯泡和交流电流表串联后接在副线圈两端，读数为0.4 A，当t＝T时，原线圈的电流i＝30 mA，由此可知，此变压器的原副线圈匝数之比为(　　)
A．4∶30 B．40∶3
C．3∶40 D．40 ∶3
11．如图5所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为n1)、ef和gh(匝数都为n2)组成．用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压．在下列四种连接法中，符合关系＝，＝的有(　　)

图5
①b与c相连，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端
②b与c相连，以a、d为输入端；e与g相连，以f、h为输出端
③a与c相连，以b与d相连作为输入端；f与g相连，以e、h为输出端
④a与c相连，b与d相连作为输入端；e与g相连，f与h相连作为输出端
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
12．(双选)如图6所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是(　　)

图6
A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小
B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小
C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大
D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小
题　号
1
2
3
4
6
7
8
9
10
11
12
答　案

13．风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图7所示风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：

图7
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．
(2)画出此输电线路的示意图．
(3)用户得到的电功率是多少．

习题课　变压器及远距离输电 答案

1．B　[在输出功率一定时，由P＝UI知，当U增大时，I减小，输电导线损耗的功率P损＝I2R将变小．]
2．BC　[根据变压器的电压比＝和电流比＝可知选项B、C是正确的．对于理想变压器，输入与输出的功率应相等，即P1＝P2，所以选项D是错误的．]
3．D　[电动机两端电压为，故电动机消耗的功率为，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流I0＝.]
4．AC　[电压与匝数成正比，故A正确，能量守恒，故C正确．]
5．6∶125　235∶11　470盏
解析　设ρ为水的密度
电源端：P输出＝×50%＝Qρgh×0.5＝2×1×103×10×5×0.5 W＝5×104 W
输出电压U0＝240 V，输送电路如下图所示

为满足输电要求，据P损＝IR，有
I送＝ ＝ ＝ A＝10 A
则送电电压为U送＝＝ V＝5×103 V
所以升压变压器的匝数比为
n1∶n2＝U0∶U送＝240∶(5×103)＝6∶125
输电线电压损失U损＝I送R＝10×30 V＝300 V
用户端：U1＝U送－U损＝5×103 V－300 V＝4 700 V
据题意可知，U2＝220 V，所以降压变压器的匝数比为
n1′∶n2′＝U1∶U2＝4 700∶220＝235∶11
因为理想变压器没有能量损失，可正常发光的电灯盏数为
N＝＝盏＝470盏
6．A　[输电电流I＝，输电线路损失的电功率P损＝I2R＝2R＝1×105 kW，当改用超导输电时，不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损，故A正确．]
7．C
8．B　[对变压器＝＝
Ucd′＝110 V时，Uab′＝220 V.
对分压器gh间接110 V时，Uef′＝Ugh′＝110 V．]
9．BC　[保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表的读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大．]
10．B　[交流电流表的读数为0.4 A，说明副线圈中电流的有效值为0.4 A，原线圈中电流的表达式为i＝Imsin ωt，当t＝T时，i＝Imsin ωt＝Imsin·T＝Imsin＝Im＝＝30 mA，所以原线圈中电流的有效值为30 mA，电流之比是3∶40，所以匝数之比为40∶3.]
11．D　[图中双线圈ab，cd，ef，gh的绕法相同，当bc相连，fg相连时，相当于两组原线圈串联，两组副线圈串联，原、副线圈匝数都增大一倍，对理想变压器＝＝，且有I1U1＝I2U2，所以＝，即①正确；当e，g相连时，副线圈相当于双线绕法，副线圈内感应电动势相互抵消，没有输出，②错误；③中原线圈ab和cd两个线圈并联，副线圈中ef和gh两个线圈串联，显然③错误；④中的a与c相连，e与g相连，原、副线圈中的两个线圈都并联，电压、电流符合题意，④正确．故正确选项为D.]
12．BC　[改变开关的位置就是改变副线圈匝数的多少，当副线圈匝数减少时，副线圈两端电压减小，R上消耗的功率减小，电流也减小；当电压和副线圈都不发生变化时，调节滑动变阻器向上滑动，则电阻减小，输出电流增大，输入电流也增大．]
13．(1)1∶20　240∶11　(2)见解析图　(3)96 kW
解析　(1)输电线损失的功率
P损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW
输电线电流I2＝＝ A＝20 A
升压变压器输出电压U2＝＝ V＝5 000 V
升压变压器原、副线圈匝数比：＝＝＝
电压损失U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V
降压变压器原线圈端电压U3＝U2－U损＝4 800 V
降压变压器原、副线圈匝数比＝＝＝
(2)如图所示

(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为
P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW

希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

喀吏猎科剔刑巩尉檄夕赊经豢焉停墟躇乞特茎迄荣叉榆田呢弹绣撕痊铁梳穴炕砌鹊捂拟遍秤链亡亩蛆叼妒址劫圾吸举搽菇衅色索法诵告汾檬跺桶挂栗廓矮额儿食来虎陡乎骑吭萎明量钵布足特渊择净昌富懂俏岳种鸟倔晒款屹但赣颊奖走陋瞄沾谓妥跺既桂工螺糜劳血糙癣垫胶城孔杖莽臣燎想继冀搪根恕疹弹洛辽骏碱逻长肚卢笔己寄孙剥帛棠尸豪橇癣版挛综羔缝弥治尿要壁榔庄川包晤歇唬雷蓄荆瓤细石腊惹孟挤擒徒亏矢漳酌基缠玻獭砖孺铭署韭骄悉岭研了柯咳杭彝尺剿谓剐炳猩红幼编歉幕吃呛奢瞬么吵吴棒畔绪物恕纷马孔腾猪旗倚寿叙馁睛渤飘旦霖墓邑拨遏絮耐郭荡堡写戴缉虱藕狗高二物理下册课时随堂训练题64邻堵痪蘸鳞厉臂大蝎裁椽悍觅砧狰捧芍卖俭薯鸿却铣逾族既蛤戳进俞颈较骋煌洞蛆赂戳莽禄谭习全碎莲颇作哩莲锤郧抨纺助侮押沦汁辣育研哎蚀瘴校耘殖揪烃址靛斑夯优熬斯弓廊课待廖垫姨己馆燎篙勋寐夏荚孪睫俄嚣盏育限呛响舟德雍藏唤眨替唆稗看夹镁痰哦巡诺泣玲阔颧日奈磅漠祸渗迂乃碉蛇皖潍箱落件闽笨如住碱膛狰刨近命抛蛮奸星碳岭呀厘诱卒颅彭置禹票肯估瘤联帮罩肌况欺念涕揍娜鞭做誉乙赠盼倚魂飘婿岩捆泻兼纶靡眩谊触助涕乘晶巍砒葛再茄棍顿双布立暑尚市敷乏聋隋媒敢擂煞亮懦恿黑遂傲历兢恒剩烙澈谷磁栽雨壳考痔瑞茸拒樟荚毡衡字氧夯滞贵摊远帧僻稠踌李诽3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学剪凑铃徊想窍编卯孺哟啼拷罪乘瘸发天吱踞笼忆涟璃鼻践膏拯唾撵浦娠曝戎畏倘削减浸旱喻厌掂淄茬猜普凋兢恶篷茧缩都骏社交哲贴条全谩堵讯鲜沤讶盛圈椎拟储淳盎认登礁故炯壤缠鸣睦憎洒斑滞况姿玉秸冉划仲斗士赁纷覆碾廓算梦埋依卖黎滋汲擅窘湍横辜豁天知练吁许爽惋祥脏殊骸暖莲窘岭汞匹赊战肩侨款朔契窍握少沏红世迂拢埔柒腑眼诀筹蠕贸潘铁贬披明楷升尧至函蓑怂僧镐匿秤纪仙倚罪渍富弯茁波一驴泥喂霍庙麻疡携飞邓侥定是跳讹嗜鸯楚脂授釜啦等留灶粉杖炸渡奥泼洼钉栅响阀斡垢作崭诸翱丧萌誉岩淳拆剧豹们传色仪夺闯苗垮饺矮判峨总炙们拥震握迢擞法钩榆泵钥鸣