1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提能演练（三十一）变压器远距离输电(20分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一个选项正确)1.如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为n1,次级线圈的匝数为n2,初级线圈的两端a、b接正弦交流电源,电压表V的示数为220V,负载电阻R=44,电流表A1的示数为0.20A。下列判断中正确的是()A.初级线圈和次级线圈的匝数比为21B.初级线圈和次级线圈的匝数比为51C.电流表A2的示数为0.1 AD.电流表A2的示数为0.4 A【解析】选
2、B。由题意可求得初级线圈的功率,利用理想变压器初、次级线圈中的功率相等可求得次级线圈中的电流,再利用初、次级线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比。由电压表V的示数和电流表A1的示数可得初级线圈中的功率P1=U1I1,P1=P2=R,所以电流表A2的示数为I2=A=1.0 A,C、D错误;初级线圈和次级线圈的匝数比=,A错误,B正确。2.(2013广东高考)如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=21,和均为理想电表,灯泡电阻RL=6,AB端电压u1=12sin100t(V)。下列说法正确的是()A.电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD.变压器输入功率为6 W【解
3、题指南】解答本题应注意以下三点:(1)正弦式交变电流有效值和最大值的关系。(2)交流电路中,电流表、电压表的示数表示有效值。(3)根据电压、电流及功率与原、副线圈的匝数关系式求解。【解析】选D。由AB端电压u1=12sin100t(V)知=100,又=2f,得频率f=50Hz,A错误;由理想变压器规律=,U2=6V,B错误;又I2=1A,C错误;P2=U2I2=6W,P1=P2,D正确。3.(2012天津高考)通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk
4、,线路损耗的电功率为P2,则P1和分别为()A.,B.()2R,C.,D.()2R,【解题指南】解答本题的思路:【解析】选D。原线圈的电流为I1=,由于P、U不变,故I1不变,由=k得P1=R=()2R;由=nk得P2=IR=()2R,则=,故选项D正确。4.(2014福州模拟)如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈现接入一只“220V,60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A。下列说法正确的是()
5、A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.线框中产生交变电压的有效值为500VC.变压器原、副线圈匝数之比为2511D.变压器输出端最多能并联84只60 W的灯泡【解析】选C。图示位置线框平面与磁场垂直,穿过线框的磁通量最大,选项A错误。矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动,产生的交流电的最大值为Em=NBS=500V,由于最大值为有效值的倍,所以交流电的有效值为500V,选项B错误。副线圈接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,由于电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈匝数之比为=,所以C正确。由于熔断器允许通过的最大电流为10A,所以允许变压器输出的最大功率P=UI=50010W=500
6、0W,输出端最多能并联“220V,60 W”灯泡数为=83.3(只)83只,所以D错误。5.(能力挑战题)如图所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡L和滑动变阻器R,R上并联一只理想电压表V2。下列说法中正确的是()A.若F不动,滑片P向下滑动时,V1示数变大,V2示数变小B.若F不动,滑片P向下滑动时,灯泡消耗的功率变小C.若P不动,滑片F向下移动时,V1、V2的示数均变小D.若P不动,滑片F向下移动时,灯泡消耗的功率变大【解析】选B。若F不动,滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则副线圈回路中总电阻变大,则回路中电流减小,
7、灯泡两端电压减小,功率变小,滑动变阻器两端电压变大,V2的示数变大,而原线圈两端电压不变,则A错误、B正确;若P不动,滑片F向下移动时,根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变,副线圈两端电压减小,则副线圈回路中电流变小,灯泡L消耗的功率减小,电压表V2的示数减小,C、D错误。【变式备选】如图所示是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动,输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移动时,下列说法中正确的是()A.与减少用电器的数目达到的效果相同B.A1表的示数随A2表的示数的增大而增大C.
8、V1表的示数随V2表的示数的增大而增大D.变压器的输入功率减小【解析】选B。当滑动变阻器触头P向下移动时,用电器的总电阻减小,相当于并联的用电器数目增加,同时变压器的输入功率增大,A、D错;电网供电是“用多少供多少”,输出电流增大则输入电流增大,B正确;但变压器的输出电压则由输入电压决定,当输入电压和变压器的匝数比一定时,输出电压一定,C错。二、非选择题(本大题20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)6.在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站,输送的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表
9、一昼夜示数相差4800kWh。求:(1)输电效率和输电线的总电阻r;(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?【解析】(1)输送功率P=500kW,一昼夜输送电能E=Pt=12000kWh(2分)输电线上损失的电能E=4800kWh(1分)终点得到的电能E=E-E=7200kWh,(2分)所以输电效率=60%(2分)输电线上的电流I=100A(2分)输电线损耗功率Pr=I2r,(2分)其中Pr=200kW(1分)得r=20。(2分)(2)输电线上损耗功率Pr=()2r(2分)原来Pr=200kW,现在要求Pr=10kW,(2分)解得输电电压应调节为U=22.4kV。(2分)答案:(1)60%20(2)22.4 kV【总结提升】远距离输电问题的解题技巧(1)有关远距离输电问题,应先画出远距离输电的示意图,并将已知量和待求量写在示意图的相应位置。(2)抓住输电的两端电源和用电器;分析一条线输电线;研究两次电压变换升压和降压。(3)以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立回路,各回路分别用欧姆定律,串、并联的特点及电功、电功率等公式进行计算,联系各回路的是原、副线圈电压、电流与匝数的关系及输入功率和输出功率的关系。关闭Word文档返回原板块
