学高中物理 5.7 习题课 变压器的应用及远距离输电问题同步训练 新人教版选修3-2VIP免费

变压器基本规律的应用1.图576如图576所示，Q是熔断电流为1A的保险丝，R为用电器，理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1.原线圈的电压为u＝220sin(100πt)V．要使保险丝不熔断，R的阻值一定()A．不能小于55ΩB．不能大于55ΩC．不能小于77ΩD．不能大于77Ω解析保险丝原理是电流热效应，应该用电流有效值．由U1U2＝n1n2得：U2＝n2n1U1＝12×220V＝110V，由I1I2＝n2n1得：I2＝n1n2I1＝21×1A＝2A，所以Rmin＝UI＝55Ω，故A正确．答案A变压器电路的动态分析问题2．如图577所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314tV的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()图577A．A1的示数不变，A2的示数增大B．V1的示数不变，V2的示数减小C．V1的示数增大，V2的示数增大D．A1的示数增大，A2的示数增大解析温度升高则R2减小而报警，即输出功率增大．答案B3．如图578所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u＝20sin100πtV．氖泡在两端电压达到100V时开始发光．下列说法中正确的有()图578A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变解析变压器不能改变交变电流的频率，T＝2πω＝2π100πs＝0.02s，f＝1T＝50Hz.因为一个周期内氖泡发光2次，故开关接通后氖泡的发光频率为100Hz，A项正确；电压表的示数代表有效值，U1＝22V＝20V，U2＝n2n1U1＝100V，B项正确；不论开关是否断开，电压表示数不变，C项错误；开关断开后，变压器的输出功率减小，D项错误．答案AB远距离输电问题4．一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电，输电线路总电阻R＝1kΩ，到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A．T1原、副线圈电流分别为103A和20AB．T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220VC．T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1D．有6×104盏灯泡(220V、60W)正常发光解析根据题意画出输电线路示意图如图所示．对升压变压器有P1＝U1I1，可知I1＝103A，由输电线上消耗的功率ΔP＝I22R线＝400kW，可知输电线上电流为I2＝20A，A项正确；T1的变压比为I2∶I1＝1∶50；根据P＝U2I2得U2＝2×105V，输电线上电压ΔU＝I2R线＝20000V，则副线圈输入电压为U3＝U2－U线＝1.8×105V，又灯泡正常发光，可知副线圈电压U4为220V，B项正确；T2的变压比为n3∶n4＝U3∶U4＝1.8×105∶220，C项错误；降压变压器的输入功率等于输出功率P3＝P4＝U3I2＝60W·n，解得n＝6×104，D项正确．答案ABD(时间：60分钟)题组一变压器基本规律的应用1．如图579所示，理想变压器的原线圈的输入电压u＝220sin(100πt)V，原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝10∶1电阻R的阻值为100Ω，则1s内电阻R上产生的焦耳热为()图579A．484JB．242JC．2.42JD．1.21J解析每个周期内只有半个周期有电流通过R.由U1∶U2＝n1∶n2，得U2＝22V，又因电流的热效应用其电压有效值，U′2R·T＝·T2可得U2′＝11V，由Q＝U2′2Rt＝112100×1J＝1.21J.答案D2．如图5710所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝10∶1，输出端电阻R＝50Ω，把原线圈接入“220V，50Hz”的正弦交流电时(电表为理想电表)()图5710A．当X为电流表时，若电阻R增大，则原线圈中的电流将增大B．当X为电流表时，电压表V的示数为22VC．当X为电流表时，电流表的示数为0.44AD．当X为二极管时，电压表V的示数为11V解析若使电阻R增大，副线圈中的电流变小，原线圈中的电流也变小，A项错误；根据公式U1U2＝n1n2，解得U2＝22V，电压表测量的电压为有效值，所以电压表V的示数为22V，B项正确；当X为电流表时，电流表的示数为I2＝U2R＝2250A＝0.44A，C项错误；当X为二极管时，在一个...