高二物理阶段检测试题--动量变压器远距离输电

高二物理远距离输电天天练

高二物理《远距离输电》天天练2012/3/91．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是()A.U12RB.(U1－U2)2RC．I2R D．I(U1－U2)2．关于电能输送的以下分析，正确的是()A．由公式P＝U2/R知，输电电压越高，输电线上功率损失越少B．由公式P＝U2/R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比3．远距离输电线路的示意图如图所示．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压4．远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的1/10，则输电电压应为()A．100 U0 B.10U0C．U0/10 D．U0/1005．一台交流发电机产生u＝220·sin 100πt V的交流电压，其内阻不计，经过变压器变压后通过总电阻r＝2 Ω的长导线给彩灯供电，如图所示.60只彩色小灯泡并联在电路中，每只灯泡都是“6 V,0.25 W”，灯泡均正常发光．(其余电阻不计)试求：(1)发电机的输出功率；(2)降压变压器原、副线圈匝数比；(3)若副线圈匝数为110匝，求副线圈中磁通量变化率的最大值．6．有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100∶1，原线圈上所加电压为23 kV，副线圈通过总电阻为2 Ω的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220 V，求供电导线上损耗的功率．7．小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：(1)输电线上的电流．(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比．(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比．。

高中物理【变压器远距离输电】典型题(带解析)

高中物理【变压器远距离输电】典型题 1．如图所示，半径为L ＝1 m 的金属圆环，其半径Oa 是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B ＝2 T 的匀强磁场中．从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n 1∶n 2＝1∶4的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为( )A ．40 VB ．20 VC ．80 VD ．0解析：选D ．由于Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D 正确．2.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶1，原线圈接u 1＝2202sin 100πt (V)的交变电流，电阻R ＝10 Ω，电流表、电压表均为理想电表，则( )A ．电压表的读数为10 2 VB ．电流表的读数为22 AC ．电阻R 消耗的功率为10 2 WD ．变压器的输入功率为10 W解析：选D ．输入电压的有效值为U 1＝E m 2＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝10 V ，故选项A 错误；电流表的示数为I 2＝U 2R＝1 A ，故选项B 错误；电阻消耗的功率为P 2＝U 2I 2＝10 W ，故选项C 错误；理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率，故选项D 正确．3.如图所示，理想变压器原、副线圈中分别接有电阻R 1、R 2，R 1＝R 2＝10 Ω，原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝2∶1，R 2两端电压为10 V ，则R 1两端的电压为( )A ．5 VB ．10 VC ．15 VD ．20 V解析：选A ．设R 1两端的电压为U R 1，原、副线圈回路中电流分别为I 1、I 2，由理想变压器的电流关系I 1∶I 2＝n 2∶n 1，而I 1＝U R 1R 1，I 2＝U 2R 2，联立以上三式并代入数据得U R 1＝5 V ，所以选项A 正确．4.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A解析：选B ．当变压器输出电压调至最大时，由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×220 V ＝380 V ，由P 1＝P 2，P 1＝U 1I 1，P 2＝U 2I 2，得I 1＝P 2U 1＝2 000220A ＝9.1 A ，选项B 正确． 5．如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，在T 的原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A ．⎝⎛⎭⎫n 1n 2U 2m 4rB ．⎝⎛⎭⎫n 2n 1U 2m 4r C ．4⎝⎛⎭⎫n 1n 22⎝⎛⎭⎫P U m 2r D ．4⎝⎛⎭⎫n 2n 12⎝⎛⎭⎫P U m 2r解析：选C ．升压变压器T 的原线圈两端电压的有效值为U 1＝U m 2；由变压关系可得U 1U 2＝n 1n 2，则U 2＝n 2U m 2n 1；因为输送电功率为P ，输电线中的电流为I 2＝P U 2＝2n 1P n 2U m ，则输电线上损失的电功率为ΔP ＝I 22(2r )＝4n 21P 2rn 22U 2m，故选项C 正确． 6.如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202·sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．原线圈的输入功率为220 2 WB ．电流表的读数为1 AC ．电压表的读数为110 2 VD ．副线圈输出交流电的周期为50 s解析：选B ．由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为220 2 V ，故有效值为U 1＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，故副线圈电压的有效值为U 2＝110 V ，故输出功率P 2＝U 22R＝220 W ，再由输入功率等于输出功率知，P 1＝P 2＝220 W ，A 项错误；根据欧姆定律知，I 2＝U 2R ＝2 A ，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝1 A ，故电流表读数为1 A ，所以B 项正确；电压表的读数为有效值，即U 2＝110 V ，C 项错误；由交流电压的表达式可知，ω＝100π rad/s ，又T ＝2πω，解得T ＝0.02 s ，所以D 项错误．7．(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L 1和L 2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是( )A ．交流电压的频率为50 HzB ．电压表的示数为11 VC ．当照射R 的光强增大时，电流表的示数变大D ．若L 1的灯丝烧断后，电压表的示数会变小解析：ABC ．由题图乙可知交流电压周期T ＝0.02 s ，所以频率为f ＝1T＝50 Hz ，故A 正确；原线圈接入电压的最大值是220 2 V ，所以原线圈接入电压的有效值是U ＝220 V ，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，所以副线圈两端电压是11 V ，所以电压表的示数为11 V ，故B 正确；R 阻值随光强增大而减小，根据I ＝U R知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，可知原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以电流表的示数变大，故C 正确；当L 1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D 错误．8．如图甲所示电路中，L 1、L 2、L 3为三只“6 V 3 W ”的灯泡，变压器为理想变压器．各电表均为理想电表．当ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法正确的是( )A ．变压器原副线圈的匝数比为1∶2B ．副线圈两端输出的交流电频率为50 HzC ．电流表的示数为0.5 AD ．电压表的示数为18 V解析：选B ．灯泡正常发光时的电流I 0＝36A ＝0.5 A ，则副线圈中电流I 2＝2I 0，而原线圈中电流I 1＝I 0，则变压器原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝I 2∶I 1＝2∶1，选项A 错误；由乙图可知交流电的周期T ＝0.02 s ，则频率f ＝1T＝50 Hz ，变压器不改变交流电的频率，选项B 正确；电流表的示数I A ＝I 2＝2I 0＝1 A ，选项C 错误；因灯泡正常发光，则副线圈的两端电压U 2＝6 V ，则原线圈两端电压U 1＝n 1n 2U 2＝12 V ，电压表示数为12 V ，选项D 错误． 9．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22 W ．现闭合开关，灯泡正常发光．则( )A ．t ＝0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B ．交流发电机的转速为100 r/sC ．变压器原线圈中电流表示数为1 AD ．灯泡的额定电压为220 2 V解析：选C ．由图乙可知，当t ＝0.01 s 时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故选项A 错误；由图乙可知，交流电的周期为0.02 s ，则转速为n ＝1T＝50 r/s ，故选项B 错误；原线圈输入电压有效值为22 V ，则副线圈的电压为22×10 V ＝220 V ；由P＝UI 可知，副线圈电流I 2＝P U ＝22220 A ＝0.1 A ，则由I 1I 2＝n 2n 1求得I 1＝1 A ，故选项C 正确；灯泡正常发光，故额定电压为220 V ，故选项D 错误．10. (多选)如图所示，矩形线圈abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc 边匀速转动，磁场只分布在bc 边的左侧，磁感应强度大小为B ，线圈面积为S ，转动角速度为ω，匝数为N ，线圈电阻不计．下列说法正确的是( )A ．将原线圈抽头P 向上滑动时，灯泡变暗B ．电容器的电容C 变大时，灯泡变暗C ．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D ．若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBS ω解析：选AD ．在图中将原线圈抽头P 向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，选项A 正确；电容器的电容C 变大时，电容器对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B 错误；图示位置时，线圈位于中性面位置，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C 错误；若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBS ω，设变压器原线圈电压的有效值为U ，则(2NBS ω)2R ·T 2＝U 2R·T ，即U ＝NBS ω，选项D 正确．11．(多选)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1 400座．变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝2002·sin (100πt )V ，电压表、电流表都为理想电表．下列判断正确的是( )A ．输入电压有效值为200 V ，电流频率为50 HzB ．S 打到a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表的示数都增大C ．S 打到a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D ．若变阻器的滑片不动，S 由a 处打到b 处，电压表V 2和电流表A 1的示数都减小解析：选AD ．输入电压的最大值U 1m ＝200 2 V ，有效值U 1＝20022V ＝200 V ，由瞬时值表达式知，角速度ω＝100π rad/s ，频率f ＝ω2π＝100π2πHz ＝50 Hz ，故A 正确；S 打到a 处，滑片向下滑动，原线圈电压不变，原、副线圈匝数比不变，副线圈电压不变，副线圈电阻减小，电流增大，电流表A 2示数增大，故B 、C 错误；若变阻器的滑片不动，S 由a 处打到b 处，副线圈匝数减少，输入电压不变，输出电压减小，电压表V 2示数减小，输出功率P 2＝U 22R减小，根据输入功率等于输出功率，P 1＝U 1I 1减小，U 1不变，则I 1减小，即电流表A 1的示数减小，故D 正确．12．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P .若发电机线圈的转速变为原来的12，则( )A ．R 消耗的功率变为12P B ．电压表V 的读数变为12U C ．电流表A 的读数变为2ID ．通过R 的交变电流频率不变解析：选B ．发电机线圈的转速变为原来的12时，电动势的最大值、有效值均变为原来的12，所以电压表的读数变为原来的12，B 正确；R 两端的电压变为原来的12，根据P ＝U 2R 可知，R 消耗的功率变为原来的14，A 错误；由于输出功率变为原来的14，电压减小到一半，根据P ＝UI 可知，电流变为原来的12，电流表的读数变为原来的12，C 错误；由于转速变为原来的12，则交变电流的频率变为原来的12，D 错误． 13．如图所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈输入交变电压u ＝311sin (100πt ) V ．已知照明灯额定功率为44 W ，排气扇电动机内阻为1 Ω，电流表示数为2 A ，各用电器均正常工作，电表均为理想表．则( )A ．电压表示数为62 VB ．变压器的输入功率为186 WC ．排气扇输出功率为43 WD ．保险丝熔断电流不得低于2 A解析：选C ．原线圈输入电压最大值为U m ＝311 V ，原线圈输入电压为U 1＝220 V ，根据变压器变压公式，U 1∶U 2＝5∶1，可知副线圈输出电压U 2＝44 V ，选项A 错误；变压器的输出功率为P 出＝U 2I 2＝44×2 W ＝88 W ，根据变压器输入功率等于输出功率，可知变压器输入功率为P 入＝88 W ，选项B 错误；由P 出＝P 灯＋P ＝44 W ＋P ＝88 W 可得，P ＝44 W ，照明灯中电流I 灯＝P 灯U 2＝1 A ，排气扇中电流I ＝I 2－I 灯＝1 A ，排气扇内阻发热功率为P 内＝I 2r ＝1 W ，由P ＝P 内＋P 出′可得排气扇输出功率为P 出′＝43 W ，选项C 正确；由P 入＝U 1I 1，解得保险丝中电流I 1＝0.4 A ，即保险丝熔断电流不得低于0.4 A ，选项D 错误．14．(多选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U a b 和U c d ，则( )A ．U a b ∶U c d ＝n 1∶n 2B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压U c d 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍解析：选BD ．变压器的变压比U 1U 2＝n 1n 2，其中U 1、U 2是变压器原、副线圈两端的电压．U 1＝U a b ，由于二极管的单向导电特性，U c d ≠U 2，选项A 错误；增大负载电阻R 的阻值，负载的电功率减小，由于P 入＝P 出，且P 入＝I 1U a b ，所以原线圈上的电流I 1减小，即电流表的读数变小，选项B 正确； c 、d 端的电压由输入电压U a b 决定，负载电阻R 的阻值变小时，U c d 不变，选项C 错误；根据变压器上的能量关系有E 输入＝E 输出，在一个周期T 的时间内，二极管未短路时有U a b I 1T ＝U 2R ·T 2＋0(U 为副线圈两端的电压)，二极管短路时有U a b I 2T ＝U 2RT ，由以上两式得I 2＝2I 1，选项D 正确．。

高中物理第四章远距离输电综合检测鲁科版选修32

第4章远距离输电(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．每小题至少有一个选项是正确的．)1．如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R 相连组成闭合回路．当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，安培表A 1的读数为12 mA ，那么安培表A 2的读数为( )图1A ．0B ．3 mAC ．48 mAD ．与R 的大小有关【解析】当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生的是恒定电流，而变压器只能改变交变电流，不能改变直流电，所以副线圈中没有电流，故选A.【答案】 A2．一台理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2，I 1和I 2，P 1和P 2，已知n 1>n 2，则( )A ．U 1>U 2，P 1<P 2B ．P 1＝P 2，I 1<I 2C ．I 1＝I 2，U 1>U 2D ．P 1>P 2，I 1>I 2【解析】因为是理想变压器，故有U 1U 2＝n 1n 2，P 1＝P 2，已知n 1>n 2则U 1>U 2，又I 1U 1＝I 2U 2，则I 1<I 2，故正确答案为B.【答案】 B3．(2011·新课标全国高考)如图2，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为22 W ；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )图2A ．U ＝110 V ，I ＝0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝1102，I ＝0.2 A VD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A【解析】电压表、电流表的读数为有效值，灯泡正常发光，副线圈两端电压为220 V ，由理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2可知，电压表读数为110 V ，由P 1＝P 2可知：电流表读数为0.2 A ，选项A 正确．【答案】 A4．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图3所示．当变压器输入电压发生变化时，可上下调节滑动头P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220 V 上，现发现输出电压低于220 V ，下列措施不正确的是( )图3A ．P 1不动，将P 2向上移B ．P 2不动，将P 1向下移C ．将P 1向上移，同时P 2向下移D ．将P 1向下移，同时P 2向上移【解析】由变压器的变压关系U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝n 2n 1U 1，要使U 2增大，若n 1不变，应增大n 2，即P 2向上移动；若n 2不变，应减小n 1，即P 1向下移动；若n 1、n 2均变化，保证n 2n 1增大即可，而n 1增大，n 2减小，使n 2n 1减小，所以P 1向上移动，同时P 2向下移动，不能做到使输出电压为220 V ，故选C.【答案】 C5.(2013·崇明区检测)为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程，工程包括两项主要内容：(1)更新变电设备，提高输电电压；(2)更新电缆，减小输电线电阻．若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，在输送的总功率不变的条件下，线路损耗功率将变为原来的( )A ．0.4倍B ．0.32倍C ．0.2倍D ．0.16倍【解析】设输送功率为P ，输送电压为U ，输电线电阻为r ，依据ΔP ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U2r ，若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，线路损耗功率将变为原来的0.2倍，C 对．【答案】 C6．某同学设计了下列四种电路以调节风扇的转动快慢，你认为这四个电路中哪个可行并最省电(C 中为理想变压器)( )【解析】 A 、B 选项中，虽能调节电扇转速，但不仅电扇要消耗电能，滑动变阻器也要消耗电能；D 中滑动变阻器与电扇并联，不能调节电扇转速，却需消耗电能；C 中为理想变压器，不消耗电能，仅有电扇消耗电能．故既可以调节风扇转动的快慢，又最省电的是C.【答案】 C7．有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图4所示．若将该线路与交流电源接通，且开关S 接在位置1时，5个灯泡发光亮度相同；若将开关S 接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列可能的是( )图4A ．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1B ．该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为1∶4C ．副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些D ．副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗【解析】若S 接1时，五个灯泡亮度相同，说明通过各个灯泡的电流相同，则通过副线圈的电流是通过原线圈的4倍．由I 1I 2＝n 2n 1，故n 1n 2＝41，此变压器是降压变压器，所以选项A 正确；若S 接2时，原线圈的输入电压增大，副线圈的输出电压随之增大，则接于副线圈的灯泡均比原来更亮些，所以选项C 正确．故选A 、C.【答案】 AC二、非选择题(本题共5个小题，共58分．计算题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．)图58．(8分)如图5所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n 1∶n 2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等．a 、b 端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比P A ∶P B ＝________；两电阻两端的电压之比U A ∶U B ＝________.【解析】理想变压器的原、副线圈中的电流之比I A ∶I B ＝n 2∶n 1＝1∶4，又R A ＝R B ，因此消耗的电功率之比P A ∶P B ＝I 2A R A ∶I 2B R B ＝I 2A ∶I 2B ＝1∶16，由U A ＝I A R A 、U B ＝I B R B ，得U A ∶U B ＝I A ∶I B ＝n 2∶n 1＝1∶4.【答案】 1∶16 1∶4图69．(10分)黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．如图6是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220 V 的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5 cm ，已知空气在常温常压下的击穿电压为6 220 V/cm ，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？【解析】电网两极间电场可看做匀强电场U m ＝E m d由题意，空气被击穿时E m ＝6 220 V/cm由理想变压器电压关系：U 1m U m ＝n 1n 2由峰值与有效值关系U 1m ＝2U 1由以上各式得n 1n 2＝110所以次、初级线圈匝数比不得超过10∶1.【答案】 10∶110．(10分)一台理想降压变压器从10 kV 的线路中降压并提供200 A 的负载电流，已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率各是多少？【解析】设原线圈输入电压、电流、功率分别为U 1、I 1、P 1，副线圈的输出电压、电流、功率分别为U 2、I 2、P 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.由电压与匝数的关系U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝140×10×103 V ＝250 V. 又由电流与匝数的关系I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A＝5 A. 输出功率P 2＝U 2I 2＝250×200 W＝5×104 W.【答案】 5 A 250 V 5×104 W11．(14分)(2013·农垦高二检测)如图7所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B 1、B 2的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r ＝1 Ω，三只灯泡的规格均为“6 V 1 W”，输电线总电阻为10 Ω.若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E 为多大？图7【解析】设变压器B 1的原线圈电压为U 1，副线圈电压为U 2，变压器B 2的原线圈电压为U 3，副线圈电压为U 4.通过B 1原线圈的电流为I 1，输电线上的电流为I 2，B 2副线圈上的电流为I 3根据题意得：U 4＝6 V ，而I 3＝0.5 A ．对B 2由电流关系：I 2＝n 4n 3I 3＝0.1 A线路上的损失电压为ΔU 线＝I 2R 线＝1 V由线路上的电压关系：U 2＝ΔU ＋U 3，U 3U 4＝n 3n 4，U 1U 2＝n 1n 2，将有关数据代入得U 1＝7.75 V 再对B 1使用电流关系I 1n 1＝I 2n 2，求得：I 1＝0.4 A最后由闭合电路欧姆定律：E ＝I 1r ＋U 1＝8.15 V.【答案】 8.15 V12．(16分)有条河流，流量Q ＝2 m 3/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升压变压器、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．图8【解析】依题意，电源端P 输出＝mgh t×50%＝Qρgh ×0.5＝2×1×103×10×5×0.5 W＝5×104 W 输出电压U 0＝240 V 为满足输电要求，由ΔP 损＝I 2总R有：I 送＝Δ P 损R ＝P 输出×6%R ＝5×104×0.0630 A ＝10 A则送电电压为U 送＝P 输送I 送＝5×10410V ＝5×103V所以升压变压器的变压比为n 1∶n 2＝U 0∶U 送＝2405×103＝6∶125输电线电压损失ΔU 损＝I 送R ＝10×30 V＝300 V用户端U 1＝U 送－ΔU 损＝5×103V －300 V ＝4 700 V ，据题意可知U 2＝220 V所以降压变压器的匝数比为n 1′∶n 2′＝U 1∶U 2＝4 700220＝235∶11因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯的盏数为： N ＝P 输－ΔP 损P 灯＝5×104－5×104×0.06100(盏)＝470(盏)．【答案】升压变压器n 1n 2＝6125，降压变压器n 1′n 2′＝23511470盏。

【高二物理试题精选】远距离输电综合检测试题(附答案)

远距离输电综合检测试题（附答案）
(时间90分钟，满分100分)
一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是( )
①三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流
②三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流
③三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线
④如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线(都是火线)向外输电
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析选D在一个发电机中安装三组独立互成120°角的线圈，发电机就产生三相独立的交变电流，可以同时使用，也可以不同时使用，①错，②对；三相交流发电机可以是三根火线、一根中性线向外输出叫三相四线制，如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线(都是火线)向外输电，叫三相三线制，③错④对，故应选D 2．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )
A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B．穿过原、副线圈的磁能量在任何时候都不相等
C．穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势
D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
解析选C通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B 错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁联系在一起，故D错误．。

高中物理【变压器远距离输电】典型题(带解析)

高中物理【变压器远距离输电】典型题 1．如图所示，半径为L ＝1 m 的金属圆环，其半径Oa 是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B ＝2 T 的匀强磁场中．从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n 1∶n 2＝1∶4的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为( )A ．40 VB ．20 VC ．80 VD ．0解析：选D ．由于Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D 正确．2.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶1，原线圈接u 1＝2202sin 100πt (V)的交变电流，电阻R ＝10 Ω，电流表、电压表均为理想电表，则( )A ．电压表的读数为10 2 VB ．电流表的读数为22 AC ．电阻R 消耗的功率为10 2 WD ．变压器的输入功率为10 W解析：选D ．输入电压的有效值为U 1＝E m 2＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝10 V ，故选项A 错误；电流表的示数为I 2＝U 2R＝1 A ，故选项B 错误；电阻消耗的功率为P 2＝U 2I 2＝10 W ，故选项C 错误；理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率，故选项D 正确．3.如图所示，理想变压器原、副线圈中分别接有电阻R 1、R 2，R 1＝R 2＝10 Ω，原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝2∶1，R 2两端电压为10 V ，则R 1两端的电压为( )A ．5 VB ．10 VC ．15 VD ．20 V解析：选A ．设R 1两端的电压为U R 1，原、副线圈回路中电流分别为I 1、I 2，由理想变压器的电流关系I 1∶I 2＝n 2∶n 1，而I 1＝U R 1R 1，I 2＝U 2R 2，联立以上三式并代入数据得U R 1＝5 V ，所以选项A 正确．4.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A解析：选B ．当变压器输出电压调至最大时，由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×220 V ＝380 V ，由P 1＝P 2，P 1＝U 1I 1，P 2＝U 2I 2，得I 1＝P 2U 1＝2 000220A ＝9.1 A ，选项B 正确． 5．如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，在T 的原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A ．⎝⎛⎭⎫n 1n 2U 2m 4rB ．⎝⎛⎭⎫n 2n 1U 2m 4r C ．4⎝⎛⎭⎫n 1n 22⎝⎛⎭⎫P U m 2r D ．4⎝⎛⎭⎫n 2n 12⎝⎛⎭⎫P U m 2r解析：选C ．升压变压器T 的原线圈两端电压的有效值为U 1＝U m 2；由变压关系可得U 1U 2＝n 1n 2，则U 2＝n 2U m 2n 1；因为输送电功率为P ，输电线中的电流为I 2＝P U 2＝2n 1P n 2U m ，则输电线上损失的电功率为ΔP ＝I 22(2r )＝4n 21P 2rn 22U 2m，故选项C 正确． 6.如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202·sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．原线圈的输入功率为220 2 WB ．电流表的读数为1 AC ．电压表的读数为110 2 VD ．副线圈输出交流电的周期为50 s解析：选B ．由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为220 2 V ，故有效值为U 1＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，故副线圈电压的有效值为U 2＝110 V ，故输出功率P 2＝U 22R＝220 W ，再由输入功率等于输出功率知，P 1＝P 2＝220 W ，A 项错误；根据欧姆定律知，I 2＝U 2R ＝2 A ，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝1 A ，故电流表读数为1 A ，所以B 项正确；电压表的读数为有效值，即U 2＝110 V ，C 项错误；由交流电压的表达式可知，ω＝100π rad/s ，又T ＝2πω，解得T ＝0.02 s ，所以D 项错误．7．(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L 1和L 2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是( )A ．交流电压的频率为50 HzB ．电压表的示数为11 VC ．当照射R 的光强增大时，电流表的示数变大D ．若L 1的灯丝烧断后，电压表的示数会变小解析：ABC ．由题图乙可知交流电压周期T ＝0.02 s ，所以频率为f ＝1T＝50 Hz ，故A 正确；原线圈接入电压的最大值是220 2 V ，所以原线圈接入电压的有效值是U ＝220 V ，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，所以副线圈两端电压是11 V ，所以电压表的示数为11 V ，故B 正确；R 阻值随光强增大而减小，根据I ＝U R知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，可知原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以电流表的示数变大，故C 正确；当L 1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D 错误．8．如图甲所示电路中，L 1、L 2、L 3为三只“6 V 3 W ”的灯泡，变压器为理想变压器．各电表均为理想电表．当ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法正确的是( )A ．变压器原副线圈的匝数比为1∶2B ．副线圈两端输出的交流电频率为50 HzC ．电流表的示数为0.5 AD ．电压表的示数为18 V解析：选B ．灯泡正常发光时的电流I 0＝36A ＝0.5 A ，则副线圈中电流I 2＝2I 0，而原线圈中电流I 1＝I 0，则变压器原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝I 2∶I 1＝2∶1，选项A 错误；由乙图可知交流电的周期T ＝0.02 s ，则频率f ＝1T＝50 Hz ，变压器不改变交流电的频率，选项B 正确；电流表的示数I A ＝I 2＝2I 0＝1 A ，选项C 错误；因灯泡正常发光，则副线圈的两端电压U 2＝6 V ，则原线圈两端电压U 1＝n 1n 2U 2＝12 V ，电压表示数为12 V ，选项D 错误． 9．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22 W ．现闭合开关，灯泡正常发光．则( )A ．t ＝0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B ．交流发电机的转速为100 r/sC ．变压器原线圈中电流表示数为1 AD ．灯泡的额定电压为220 2 V解析：选C ．由图乙可知，当t ＝0.01 s 时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故选项A 错误；由图乙可知，交流电的周期为0.02 s ，则转速为n ＝1T＝50 r/s ，故选项B 错误；原线圈输入电压有效值为22 V ，则副线圈的电压为22×10 V ＝220 V ；由P＝UI 可知，副线圈电流I 2＝P U ＝22220 A ＝0.1 A ，则由I 1I 2＝n 2n 1求得I 1＝1 A ，故选项C 正确；灯泡正常发光，故额定电压为220 V ，故选项D 错误．10. (多选)如图所示，矩形线圈abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc 边匀速转动，磁场只分布在bc 边的左侧，磁感应强度大小为B ，线圈面积为S ，转动角速度为ω，匝数为N ，线圈电阻不计．下列说法正确的是( )A ．将原线圈抽头P 向上滑动时，灯泡变暗B ．电容器的电容C 变大时，灯泡变暗C ．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D ．若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBS ω解析：选AD ．在图中将原线圈抽头P 向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，选项A 正确；电容器的电容C 变大时，电容器对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B 错误；图示位置时，线圈位于中性面位置，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C 错误；若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBS ω，设变压器原线圈电压的有效值为U ，则(2NBS ω)2R ·T 2＝U 2R·T ，即U ＝NBS ω，选项D 正确．11．(多选)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1 400座．变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝2002·sin (100πt )V ，电压表、电流表都为理想电表．下列判断正确的是( )A ．输入电压有效值为200 V ，电流频率为50 HzB ．S 打到a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表的示数都增大C ．S 打到a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D ．若变阻器的滑片不动，S 由a 处打到b 处，电压表V 2和电流表A 1的示数都减小解析：选AD ．输入电压的最大值U 1m ＝200 2 V ，有效值U 1＝20022V ＝200 V ，由瞬时值表达式知，角速度ω＝100π rad/s ，频率f ＝ω2π＝100π2πHz ＝50 Hz ，故A 正确；S 打到a 处，滑片向下滑动，原线圈电压不变，原、副线圈匝数比不变，副线圈电压不变，副线圈电阻减小，电流增大，电流表A 2示数增大，故B 、C 错误；若变阻器的滑片不动，S 由a 处打到b 处，副线圈匝数减少，输入电压不变，输出电压减小，电压表V 2示数减小，输出功率P 2＝U 22R减小，根据输入功率等于输出功率，P 1＝U 1I 1减小，U 1不变，则I 1减小，即电流表A 1的示数减小，故D 正确．12．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P .若发电机线圈的转速变为原来的12，则( )A ．R 消耗的功率变为12P B ．电压表V 的读数变为12U C ．电流表A 的读数变为2ID ．通过R 的交变电流频率不变解析：选B ．发电机线圈的转速变为原来的12时，电动势的最大值、有效值均变为原来的12，所以电压表的读数变为原来的12，B 正确；R 两端的电压变为原来的12，根据P ＝U 2R 可知，R 消耗的功率变为原来的14，A 错误；由于输出功率变为原来的14，电压减小到一半，根据P ＝UI 可知，电流变为原来的12，电流表的读数变为原来的12，C 错误；由于转速变为原来的12，则交变电流的频率变为原来的12，D 错误． 13．如图所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈输入交变电压u ＝311sin (100πt ) V ．已知照明灯额定功率为44 W ，排气扇电动机内阻为1 Ω，电流表示数为2 A ，各用电器均正常工作，电表均为理想表．则( )A ．电压表示数为62 VB ．变压器的输入功率为186 WC ．排气扇输出功率为43 WD ．保险丝熔断电流不得低于2 A解析：选C ．原线圈输入电压最大值为U m ＝311 V ，原线圈输入电压为U 1＝220 V ，根据变压器变压公式，U 1∶U 2＝5∶1，可知副线圈输出电压U 2＝44 V ，选项A 错误；变压器的输出功率为P 出＝U 2I 2＝44×2 W ＝88 W ，根据变压器输入功率等于输出功率，可知变压器输入功率为P 入＝88 W ，选项B 错误；由P 出＝P 灯＋P ＝44 W ＋P ＝88 W 可得，P ＝44 W ，照明灯中电流I 灯＝P 灯U 2＝1 A ，排气扇中电流I ＝I 2－I 灯＝1 A ，排气扇内阻发热功率为P 内＝I 2r ＝1 W ，由P ＝P 内＋P 出′可得排气扇输出功率为P 出′＝43 W ，选项C 正确；由P 入＝U 1I 1，解得保险丝中电流I 1＝0.4 A ，即保险丝熔断电流不得低于0.4 A ，选项D 错误．14．(多选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U a b 和U c d ，则( )A ．U a b ∶U c d ＝n 1∶n 2B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压U c d 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍解析：选BD ．变压器的变压比U 1U 2＝n 1n 2，其中U 1、U 2是变压器原、副线圈两端的电压．U 1＝U a b ，由于二极管的单向导电特性，U c d ≠U 2，选项A 错误；增大负载电阻R 的阻值，负载的电功率减小，由于P 入＝P 出，且P 入＝I 1U a b ，所以原线圈上的电流I 1减小，即电流表的读数变小，选项B 正确； c 、d 端的电压由输入电压U a b 决定，负载电阻R 的阻值变小时，U c d 不变，选项C 错误；根据变压器上的能量关系有E 输入＝E 输出，在一个周期T 的时间内，二极管未短路时有U a b I 1T ＝U 2R ·T 2＋0(U 为副线圈两端的电压)，二极管短路时有U a b I 2T ＝U 2RT ，由以上两式得I 2＝2I 1，选项D 正确．。

高中物理变压器远距离输电(附答案)高考基础训练题

变压器远距离输电（附答案）1．(淄博模拟)某水利发电站发电机发电后，先通过电站附近的升压变压器升压后，再通过输电线路把电能输送到远处的降压变压器，降压后，再用线路输送到各用户．设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器．在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电低谷时比较()A ．升压变压器的副线圈两端的电压变小B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器副线圈中的电流变小D ．降压变压器副线圈两端的电压变大2．(苏锡常镇四市教学)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈分别带有滑动头P 1、P 2，如图13－2－12所示．当变压器的输入电压发生变化时，可上下调节滑动头P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220V ．若输出电压高于220V ，则下列措施正确的是()A ．P 1不动，将P 2向下移B ．P 1不动，将P 2向上移C ．P 2不动，将P 1向下移D ．将P 1向下移，同时将P 2向上移3．(广州测试)如图13－2－13所示，原、副线圈匝数之比为2∶1的理想变压器正常工作时()图13－2－13A ．原、副线圈磁通量之比为2∶1B ．原、副线圈电流之比为1∶2C ．输入功率和输出功率之比为1∶1D ．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶14．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n 1＝600匝、n 2＝120匝，电源的电压为U ＝311sin100πt (V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()图13－2－12A ．负载功率不能超过62WB ．副线圈电流的最大值不能超过1AC ．副线圈电流的有效值不能超过1AD ．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁5．如图13－2－14所示为一理想变压器，电路中的开关S 原来闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是()A ．只增加原线圈的匝数B ．只增加副线圈的匝数C ．只增加用电器R 1的电阻D ．断开开关S 6．如图13－2－15所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L ，则()A ．灯L 也能正常发光B ．灯L 比另外三个灯都暗C ．灯L 将会被烧坏D ．不能确定7.(高考四川理综卷)如图13－2－16甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20Ω，R 2＝30Ω，C 为电容器，已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则()图13－2－16A ．交流电的频率为0.02HzB ．原线圈输入电压的最大值为2002VC ．电阻R 2的电功率约为6.67WD ．通过R 3的电流始终为零图13－2－14图13－2－158．(高考江苏卷)如图13－2－17所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin100πt (V)．氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有()A ．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9．(高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000kW ，电压为4000V ，经变压器T 1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T 2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T 1和T 2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A ．T 1原、副线圈电流分别为103A 和20AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105V 和220VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯泡(220V,60W)正常发光10．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05m 2，线圈转动的频率为50Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2πT ．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V,11kW ”的电机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器，电路如图13－2－18所示，求：图13－2－18(1)发电机的输出电压的有效值为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？图13－2－17答案：(1)1100V(2)5∶1(3)20A11．如图13－2－19所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V．求：图13－2－19(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？答案：(1)1650匝(2)0.3A(3)0.7A12.某发电厂发电机的输出功率P＝100kW，发电机端电压U＝250V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V，那么：(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．答案：(1)见解析(2)升压：1∶16降压：190∶11答案：1B2A3BCD4C5B6A7C8AB9ABD。

2023届高考物理一轮复习练习：变压器+远距离输电二

变压器远距离输电练习一、选择题1．将输入电压为220 V ，输出电压为6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的理想变压器．已知原线圈匝数不变，副线圈原来是30匝，则副线圈新增匝数为( )A ．120匝B ．150匝C ．180匝D ．220匝2．用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图像如图所示，则( )A ．变压器输入功率约为3.9 WB ．输出电压的最大值是110 VC ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt ＋π2 A3．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2, 电压分别为U 1、U 2，电流分别为 I 1、I 2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A.I 1I 2＝n 1n 2 B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 24．如图所示的变压器，接如图甲所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作，现将电源换成如图乙所示的交流电，则( )A．由于乙交变电流的周期短，因此灯泡比第一次亮B．由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿C．无论接甲电源，还是接乙电源，若滑动触头P向上移动，灯泡都变暗D．若将原线圈n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变大5．(多选)有4个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，电源输出电压U恒定不变，如图所示．若将该线路与交流电源接通，且开关S接在位置1时，4个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列说法正确的是( )A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1B．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为3∶1C．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变亮D．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗6．(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻，阻值关系为R 2＝2R 1，原线圈接到交变电压上后，电阻R 1上的电压是电阻R 2上的电压的3倍，下面说法正确的是( )A ．变压器原、副线圈匝数比为1∶6B ．变压器原、副线圈匝数比为6∶1C ．R 2上的电压等于电源电压U 的19D ．R 2上的电压等于电源电压U 的6197．如图所示，一个匝数为N ＝100匝的线圈以固定转速50 r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n 1∶n 2＝10∶1的理想变压器给阻值R ＝20 Ω的电阻供电．已知电压表的示数为20 V ，从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )A ．t ＝0时刻流过线圈的电流最大B ．原线圈中电流的有效值为10 AC ．穿过线圈平面的最大磁通量为250π WbD ．理想变压器的输入功率为10 W8．(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低．我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术．假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP ，到达B 处时电压下降了ΔU.在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV 特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP ′，到达B 处时电压下降了ΔU ′.不考虑其他因素的影响，则( )A ．ΔP ′＝14ΔPB ．ΔP ′＝12ΔPC ．ΔU ′＝14ΔUD ．ΔU ′＝12ΔU9．(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶910．(多选)如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大11．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1.变压器原线圈通过一理想电流表A接U＝2202sin 100πt(V)的正弦交流电，副线圈接有三个规格相同的灯泡和两个二极管，已知两二极管的正向电阻均为零，反向电阻均为无穷大，不考虑温度对灯泡电阻的影响．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，下列分析正确的是( )A．U ab＝220 V，U cd＝55 VB．流经L1的电流是流经电流表的电流的2倍C．若其中一个二极管被短路，电流表的示数将不变D．若通电1小时，L1消耗的电能等于L2、L3消耗的电能之和12. (多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是( )A．所用交流电的频率为50 HzB．电压表的示数为100 VC．电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W13．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示．灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V．定值电阻R1＝10 Ω、R2＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为( )A．1 Ω B．5 ΩC．6 Ω D．8 Ω二、非选择题14．某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40 kW，输出电压为400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为n1∶n2＝1∶5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为r＝5 Ω，电能到达该小区后再用变压器降为220 V.(1)画出输电过程的电路示意图；(2)求输电线上损失的电功率；(3)求降压变压器的变压比n3∶n4.15.从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.1 Ω，用220 V和22 kV两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电能的损耗之比是多少？16.1897年，举世闻名的“尼亚加拉”水电站在美丽的尼亚加拉瀑布建成，现已使用100多年．当时世界各地都在使用费用高昂的直流电(因为使用直流电时必须每隔一公里建设一套发电机组)，而“尼亚加拉”水电站采用了特斯拉发明的交流电供、输电技术，用高压电实现了远距离供电．若其中某一发电机组设计为：发电机最大输出功率为P ＝100 kW ，输出电压为U 1＝250 V ，用户需要的电压为U 2＝220 V ，输电线电阻为R ＝10 Ω，输电线中因生热而损失的功率为输送功率的4%.(1)画出此输电线路的示意图；(2)求在输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈匝数比； (3)求降压变压器的最大输出电流I 3.(结果保留整数) 答案：1． A 2． A 3． D 4． C 5． BC 6． AD 7．C 8． AD 9． AD 10． BD 11． D 12. AD 13． A 14． (1)输电过程，电路示意图如图所示．(2)因为U 1U 2＝n 1n 2输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝2 000 V因为P 输＝U 2I 2 解得输电电流I 2＝20 A输电线上损失的功率P 损＝I 22r ＝(20 A)2×5 Ω＝2 000 W(3)输电线上损失的电压 U 损＝I 2r ＝20 A ×5 Ω＝100 V 降压变压器的输入电压U 3＝U 2－U 损＝2 000 V －100 V ＝1 900 V 降压变压器的变压比 n 3n 4＝U 3U 4＝1 900 V 220 V ＝951115. 由题意知输电线上的电流I ＝P U ，则输电线的P 损＝I 2r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r设220 V 和22 kV 两种电压输电下损失的功率分别为P 1、P 2 则W 1W 2＝P 1t P 2t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 12＝104∶1 16. (1)输电线路示意图如图所示．(2)输电过程中损失的功率：P 损＝ηP 通过R 的电流：I 2＝P 损R发电机的输出电流：I 1＝PU 1升压变压器的原、副线圈匝数比 n 1n 2＝I 2I 1＝ηP R ·U 1P ＝120(3)用户得到的最大功率：P用＝P(1－η)，降压变压器的最大输出电流I 3＝P 用U 2＝P （1－η）U 2＝436 A。

2019年高二物理暑期系统复习4：变压器远距离输电(附解析)

2019年高二物理暑期系统复习4：变压器远距离输电（附解析）经典例题1．【2019吉林第二次联考】如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝11∶2，保险丝R 1的电阻为2 Ω。

若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5 A ，加在电容器两极板的电压不超过50 V ，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为( )A ．1 ΩB ．5 ΩC ．10 ΩD ．20 Ω【答案】C【解析】根据图象可知变压器原线圈接入的交流电的有效值为＝，根据理想变压器的电压比等于匝数比＝＝，可得变压器的输出电压＝，保险丝的最大电流为5A ，由欧姆定律可得＝＋，解得滑动变阻器的最小电阻为＝ Ω，且电容器两极板的电压不超过50V 为电压的最大值，有＝＋，解得 Ω，故符合阻值范围为 Ω Ω，C 正确。

经典集训1．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上，如图所示。

设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则( )A ．U ＝66 V ，k ＝19B ．U ＝22 V ，k ＝19C ．U ＝66 V ，k ＝13D ．U ＝22 V ，k ＝132．如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距L ＝0.4 m 。

导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R ＝20 Ω，图中交流电压表为理想电压表。

导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为1 T 的匀强磁场。

导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v ＝5sin10πt (m/s)，则下列说法正确的是( )A ．水平外力为恒力B ．电压表的示数为5 2 VC ．R 的功率为0.2 WD ．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04 Wb/s3．图为某应急供电系统原理图。

高二物理远距离输电试题答案及解析

高二物理远距离输电试题答案及解析1.某发电站采用高压输电向外输送电能。

若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为。

则下列说法不正确的是A．输电线上的电流B．输电线上的电流C．输电线电阻上的功率损失D．输电线电阻上的电压损失【答案】A【解析】由于输送的总功率为P，输电电压为U，故输电线上的电流为，A错误，B正确；输电线电阻上的功率损失，故C正确；输电线电阻上的电压损失，故D也正确；该题选A。

【考点】高压输电。

2.输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U 送电，则用户得到的功率为A． P B．C．D．【答案】B【解析】输电线上的电流为,输电线上的功率损失，用户得到的功率为，选项B正确。

【考点】远距离输电的功率损失问题。

3.有条河流，流量为Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现在用其发电，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，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V电压，则该输电线路所使用的理想升压、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？【答案】6∶125235∶11470盏【解析】由题意可画出如下远距离输电示意图：电源两端的输出功率P总＝＝ρQghη＝5×104W输电线上的功率损失为P损＝P总×6%＝I2RI＝＝10 A U1＝240 VU2＝P总/I＝5×103V故升压变压器n1∶n2＝U1∶U2＝6∶125；U损＝IR＝300 VU3＝U2－U损＝4 700 VU4＝220 V故降压变压器n3∶n4＝U3∶U4＝235∶11；理想变压器没有能量损失，故可正常发光的电灯数量＝470盏【考点】考查了电能的输送点评：提高输电电压，从而降低电线电流，导致电线损失功率减小，用户得到功率越多．解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率公式．4.某发电厂原来用电压为U的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，1输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是A．由公式可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的B．由公式可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍【答案】AC【解析】根据公式可得输送电压变为原来的50倍，而输送功率不变，所以可得提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确，如果使用公式计算电流变化，则公式中的U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，B错误，电流变为原来的，而输电线电阻不变，所以根据公式可得提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确，如果使用公式计算输电线上功率的损耗，则公式中U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，D错误故选AC【考点】考查了远距离输电点评：关键是对公式中的各个字母表示的含义正确理解5.发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则( )A．输电线上的电流为B．输电线上的功率损失为C．用户得到的功率为D．用户得到的电压为【答案】AC【解析】根据公式可得输送电流为：,所以A正确输电线上损耗的功率为: ，B错误，所以用户得到的功率为，C正确，输电线上损耗的电压为：所以用户得到的电压为:，D错误，故选AC【考点】考查了远距离输电点评：本题涉及的物理量比较多，关键是对公式中各个物理量所代表的物理含义正确理解6.某个小水电站发电机的输出功率为100kw，发电机的电压为250V。

(鲁科版)高三物理第二轮专题测试变压器远距离输电

第二节变压器远距离输电一、单项选择题1．（2011年福建质检)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12 mA,那么安培表A2的读数是（)A．0 B．3 mAC．48 mA D．与R值大小无关解析：选A。

当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，A正确．2．(2010年高考海南卷）如图所示，一理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R 为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是( ）A．若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24错误!VB．若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的2倍解析：选A.若电压表读数为6 V，则输入电压为U1＝错误!×6 V ＝24 V是有效值，因此其最大值为24错误!V，A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，B错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即P＝IU也减小到原来的一半，C错；若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由P＝错误!可知输出功率增加到原来的4倍，D 不正确．3．（2010年高考四川理综卷)图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内（)A．电流表A1的示数比A2的小B．电流表A2的示数比A3的小C．电流表A1和A2的示数相同D．电流表的示数都不为零解析：选C。

人教版高二物理变压器专题练习及答案

人教版高二物理变压器专题练习及答案一、单选题1．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R ，则（）A ．22U I RB ．输电线损失的电功率为22U RC ．提高输送电压U 2，则输电线电流I 2增大D ．电厂输送电功率为U 2I 22．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为12n n 、，定值电阻1R ，滑动变阻器2R ，图中电流表、电压表均为理想电表．在a b 、端输入电压有效值恒定的交变电流，当滑动变阻器2R 的滑片P 向下滑动时，则（）A ．电压表示数减小B ．电流表示数减小C ．1R 消耗的功率减小D ．电源的输出功率减小3．如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小为210B =T 的水平匀强磁场中，线框面积S =0.4m 2，线框电阻为10Ω。

线框绕垂直于磁场的轴OO '以角速度100rad/s ω=匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入如图所示电路，当开关S断开时电压表读数为20V ，每个电阻R =0.2Ω，C 是电容器，其击穿电压为102V ，下列说法正确的是（）A ．如图所示时刻，线框ABCD 处于中性面，穿过线框的磁通量变化率最大B．原线圈两端电压的有效值为200VC．变压器原、副线圈匝数比为5：1D．闭合开关，电容器恰好被击穿4．如图所示，T为理想变压器，电流表A、电压表V均为理想交流电表，1R、2R为定值电限，3R为滑动变阻器，L为电感线圈，A、B两点间接正弦交流电。

则（）A．只将滑片1P下移时，电流表A示数变大B．只将滑片2P下移时，电压表V示数变大C．只增大交流电的电压时，电流表A示数变大D．只增大交流电的频率时，电压表V示数不变5．如图是一个家庭用的漏电保护器的简单原理图，它由两个主要部分组成，图中左边虚线框内是检测装置，右边虚线框内是执行装置。

人教版高二物理变压器专题练习附答案

人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1．如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压恒为U 1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，下列表述正确的是（）A ．若1423n n n n =，则用户获得的电压41U U = B ．若用户开启的用电器增多，则升压变压器输出的2U 增大 C ．若用户开启的用电器增多，则输电线消耗的功率增大 D ．若用户开启的用电器增多，则发电机输出的功率减小2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R =10Ω，其余电阻均不计。

从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压。

下列说法正确的是（）A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为31.1VB ．当单刀双掷开关与b 连接且在0.01s 时，电流表示数为零C ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变大D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25Hz3．图1是手机无线充电器的示意图，其原理如图2所示：当送电线圈接上220V 的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流，该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电，该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器：送电线圈的匝数为N 1，受电线圈匝数为N 2，且12:44:1N N =。

若手机电阻为5Ω，当该装置给手机充电时，则（）A ．流过原、副线圈的电流之比为5：1B ．受电线圈两端cd 的输出电压为5VC ．充电时流过手机的电流为44AD ．保持ab 端输入电压不变，若在充电时玩大型游戏（即增大手机用电功率），则受电线圈的输出电压将变大4．如图所示，理想变压器原线圈接在m sin()u U t ωϕ=+的交流电源上，副线圈接滑动变阻器R 和两个阻值相同的定值电阻0R ，电表均视为理想电表。

滑动变阻器R 的滑片P 由a 端向b 端缓慢滑动过程中（）A ．电压表1V 的示数变大B ．电压表2V 的示数变大C ．电流表1A 的示数变大D ．电流表2A 的示数变大5．某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P ，输电电压为U ，输电线电阻为R ，用户得到的电压为U '，不计容抗与感抗的影响，则下列说法中错误的是（） A ．输电线上损失电压为P R UB ．输电线上损失电功率为2(U U )'-RC ．用户得到的功率为2U R'D ．用户得到的功率为U P U' 6．如图所示，交流电源与理想变压器相连进行远距离输电，交流电源电压的瞬时值1102π=u t （V ），降压变压器的原、副线圈匝数之比为50∶11，两变压器间输电线路的总电阻为25Ω。

沪科新版高二物理下册练习：变压器与远距离输电

沪科新版高二物理下册练习：变压器与远距离输电一．选择题（共7小题）1．如图所示为远距离输电的原理图，发电机输出电压恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，其中降压变压器的变压比为n；图中电表均为理想电表；两变压器间输电线的总电阻为R。

假如用户设备发生变化，导致输电线上的电压增加了ΔU，下列说法正确的是（）A．电压表示数增大B．输电线上消耗的电功率增加C．用户设备消耗的电功率减少D．电流表示数增大了2．如图甲所示的黑光灯利用紫色光引诱害虫飞近高压电网罩米击杀害虫.图乙是黑光灯高压电网罩的工作电路，变压器将有效值为220V 的交变电压变成高压，当高压电网罩的电压峰值达到3110V 时，可击杀害虫，则变压器的匝数比n 1：n 2为（）A．1：10B．1：20C．22：311D．311：223．如图所示，理想变压器原线圈接的正弦交流电源，副线圈中R 0是定值电阻，R 是滑动变阻器，所有电表均为理想电表，且电压表示数为22V，下列说法正确的是（）A．副线圈中电流的频率为5HzB．电流表A 1和A 2的示数比值始终为C．滑动变阻器滑片向下滑动的过程中，电压表示数不变，电源输入功率增大D．滑动变阻器滑片向上滑动的过程中，电流表A 1示数增大，电源输入功率增大4．在如图所示的电路中，三个定值电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1。

在a、b 端加上有效值为U 的正弦交流电，开关S 断开时，电流表示数为I。

下列说法正确的是（）A．定值电阻的阻值均为B．开关S 断开时，原线圈的输入功率为UI C．开关S 断开时，R 1、R 2消耗的功率之比为4：1D．开关S 闭合后，原线圈电路中电流表示数为5．如图甲所示，ab 两点间接入电压如图乙变化的交流电源，电阻R 1＝10Ω，滑动变阻器R 2初始状态电阻为10Ω，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，则（）A．若滑动变阻器R 2＝10Ω时，电流表示数为4.4A B．若滑动变阻器滑片向右移动时，R 1的功率逐渐增大C．若改变滑动变阻器R 2阻值，使R 2的功率最大时，此时R 2＝10ΩD．若保持滑动变阻器不变，只改变原副线圈匝数比，使R 2功率最大时，原副线圈匝数比为3：16．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比n 1：n 2＝5：1，副线圈接有R＝4Ω的电阻，在电源端输入电压如图乙所示的交流电，电流表和电压表均为理想电表。

高二物理远距离输电试题答案及解析

高二物理远距离输电试题答案及解析1.远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的倍，关于输电线上的功率损失和电压损失，正确的是A．输电线上的电功率损失是原来的倍B．输电线上的电功率损失是原来的倍C．输电线上的电压损失是原来的倍D．输电线上的电压损失是原来的倍【答案】BC【解析】设输送的电功率一定为P，输送电压为U，输电线上功率损失为△P，电压损失为△P，电流为I，输电线总电阻为R．由P=UI知，则得，由题P、R一定，则得，所以输电线上的电功率损失是原来的倍，电压损失是原来的倍，故BC正确，AD错误．【考点】远距离输电2.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率是( )A．B．C．I2R D．I(U1－U2)【答案】BCD【解析】输电线上损失的电压为，输电导线损失的电功率为，根据欧姆定律得，因此有，或，故BCD正确，A错误．【考点】本题考查了在远距离输电中功率损失问题，同时考查了输电过程各物理量间的关系．3.图为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是A．U1>U2B．U2=U3C．I4< I2D．I1> I2【答案】Ｄ【解析】在远距离输电的电路原理图，左边为升压变压器，右边是降压变压器，由于输电线路中导线电阻的存在，因此有U1<U2>U3>U4，所以AB选项错误；由变压器原理：，所以I1>I 2，I4> I2，C错D对。

【考点】变压器远距离输电4.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。

已知输电线的总电阻为，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1，降压变压器副线圈两端交变电压的瞬时值表达式为V，降压变压器的副线圈与阻值Ω的电阻组成闭合电路。

若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A．通过电阻的电流的有效值是20AB．如果用户电阻阻值增大，其它条件不变，则输电线路电阻中的电流值减小C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率【答案】BD【解析】根据交流电的最大值与有效值之间的关系，降压变压器的副线圈有效值为，所以输出电流为，所以A错。

高二物理远距离输电试题

高二物理远距离输电试题1.在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率（）A．随输电线上损失的电功率B．和输送电压的平方成正比C．和输电线上的电压降的平方成正比D．和输电线中电流强度的平方成正比【解析】ACD输电线上损失的电功率等于电线的发热功率计算要根据P损= I2R求解。

输电线上的功率损失P损=式中U为输电线上的电压降，所以B错误，ACD正确。

故答案选ACD.【考点】考查输电线路损失的电压、功率的计算问题点评：要想清楚电损问题，必须从电路图开始讲起，输电线路电能的损耗相当于是升压变压器的副线圈提供电动势，输电线分一部分电压，其余的大部分加在了降压变压器原线圈两端，把输电线路理解成非纯电阻电路就相应的简单多了.2.分别用U1=U和U2=kU两种电压输送电能，若输送的功率和损失的电功率也相同，导线的长度和材料亦相同同，则是两种情况下导线的横截面积之比为S1：S2等于（）A.k：1B.1：kC.k2：1 D1：k2【答案】C【解析】根据功率与电压的关系计算出电流的关系，根据电线上的热功率相同计算出电阻关系，利用电阻定律计算面积关系。

导线功率损失P1=，由P1=P2得【考点】本题考查了电功率的计算和电阻定律。

点评：熟练掌握物理量的关系式是解决此题的关键，电阻定律的应用学生可能想不到，要注意强调。

3.输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U送电，则用户得到的功率为（）A．P B．C．P-U2r D．【答案】B【解析】根据功率与电压的关系计算出电流的关系，根据电线上的热功率相同计算出电阻关系，利用电阻定律计算面积关系输电线电流，输电线电阻消耗功率故用户得到的功率P`=P-Pr=P-【考点】本题考查输电过程电能的转化和守恒问题。

点评：解题关键是画出电路图，看清各部分电路的分压关系，输电线的损失要利用热功率的公式计算。

4.水电站向小山村输电，输送电功率为50Kw ，若以1100V送电，则线路损失为10kW，若以3300V输电，则线路损失可降为（）A．3.3kW B．1.1Kw C．30kW D．11kW【答案】B【解析】功率不变根基P=UI计算电压升高之后，输电电流的降低，再根据U=IR计算损失的电压，电功率的损失只能用纯电阻的发热功率来计算输电功率一定，当u=110V时，P=10kW，损`=当u`=3300V=3u时，P损【考点】考查高压输电电能的损失。

高中物理 2.7 远距离输电课时作业高二物理试题

实蹲市安分阳光实验学校第七节远距离输电1．远距离输电的基本原理：在发电站内用________变压器________电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器________所需的电压．2．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：______________________，________________________.3．的直流输电，只有________这个环节使用高压直流，________、________及____________仍然是交变电流．发电机发出的交变电流经变压器升压后，由换流设备将________变为________，高压的直流经远距离传输后，再由换流设备将________换为__________，然后，配电所的变压器再将高压交变电流________成适合用户的电压、电流，送达用户．4．(双选)下列关于电能输送的说法中正确的是( )A ．输送电能的基本要可靠、保质、经济B．减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电C．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率的大小、距离远近、技术和经济条件5．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )A．U1∶U2 B．U21∶U22C．U22∶U21 D．U2∶U16．如图1所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述错误的是( )图1A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C ．在输送电压一时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一是电压越高越好【概念规律练】知识点一线路损耗问题1．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，输入电压为U2，下列计算输电线损耗的式子中，不正确的是( )A ．U21RB．U1－U22RC．I2R D．I(U1－U2)2．(双选)某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是( ) A．输电线上的电流I＝URB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U)2RD ．输电线上损失的功率P ＝U 2R知识点二远距离输电线路中各物理量的关系3．一台发电机最大输出功率为4 000 kW ，电压为4 000 V ，经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路总电阻R ＝1 kΩ.到目的地经变压器T 2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W)．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T 1和T 2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则下列说法错误的是( )A ．T 1原、副线圈电流分别为103A 和20 AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105V 和220 VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光4．(双选)某小型水电站的电能输送示意图如图2所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额电压为220 V 的用电器正常工作，则( )图2A.n 2n 1>n 3n 4B.n 2n 1<n 3n 4C ．升压变压器的输出电压于降压变压器的输入电压D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【方法技巧练】关于远距离输电问题的解题技巧5．发电机的端电压220 V ，输出电功率44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户；则(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．6．(双选)在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式正确的是( )A ．P ′＝U 2S ρLB ．P ′＝P 2ρLU 2SC ．P 用＝P －U 2SρLD ．P 用＝P (1－PρLU 2S)1．(双选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( )A ．可节省输电线的材料B ．可根据需要调节交流电的频率C ．可减小输电线上的能量损失D ．可加快输电的速度2．(双选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )A ．输电线路上损失的电压与输送电流成正比B ．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D ．输电线路上损失的功率跟输电线上电流成正比3．某用电器离供电电源的距离为L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是( )A.ρL RB.2ρLI UC.U ρLID.2UL Iρ4．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )A ．n 2倍 B ．n 倍 C.1n 2 D.1n5．(双选)在如图3所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )图3A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大6．(双选)某农村水力发电站的发电机输出电压稳，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器．降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( )A ．升压变压器的副线圈的电压变大B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器的副线圈上的电压变大D ．降压变压器的副线圈上的电压变小7．(双选)某发电站用11 kV 交变电压输电，输送功率一，输电线的电阻为R .现若用变压器将电压升高到220 kV 送电，下面哪个选项正确( )A ．因I ＝UR ，所以输电线上的电流增为原来的20倍B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因P ＝U 2R，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D ．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的120题号 1 2 3 4 5 6 7 答案8.有一座小型水电站，输出的电功率是25 kW ，输出电压为400 V ．若输电导线的总电阻为1 Ω，求输电线上损失的电功率和用户得到的功率分别是________，________.9．水电站给远处山村送电的输出功率100 kW ，用2 000 V 的电压输电，线路上损失的功率是2.5×104W ，如果用20 000 V 的高压输电，线路上损失的功率为________W.10．对某一输电线路，线路架设情况已确，现要求输送一的电功率P ，若输电线上损失的功率占输送功率P 的百分比用η表示，输电线路总电阻用r 表示，输电电压用U 表示，则η、P 、U 、r 间满足什么关系？从中你能得出什么结论？11．某发电站的输出功率为104kW ，输出电压为4 kV ，通过理想变压器升压后向80 km 远处用户供电．已知输电导线的电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4m 2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失．12．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个照明用电，如图4所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R ＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V,40 W”的电灯6盏，若要保证电灯正常发光，求：图4(1)发电机输出功率； (2)发电机电动势； (3)输电效率；(4)若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半．第七节远距离输电答案课前预习练1．升压升高降压降到2．I 2R 减小输电导线的电阻减小输电导线中的电流．3．输电发电用电升、降电压交变电流直流直流交变电流降压4．AD5．C [由P ＝UI ，P 损＝I 2R 可得P 损＝P 2RU2，所以输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比，C 项正确．]6．C [导线的横截面积越大，导线的电阻越小，电能损失就越小，A 对；在输送功率一的前提下，提高输送电压U ，由I ＝PU知，能减小电流I ，从而减小发热损耗，B 对；若输送电压一，由I ＝P U知，输送的电功率P 越大，I 越大，发热损耗就越多，C 错；高压输电时要综合考虑材料成本、技术、经济性各种因素，不是电压越高越好，D 对．]课堂探究练1．A [输电线的损耗P 损＝I 2R 线＝U 2线R 线＝IU 线其中U 线＝U 1－U 2，故B 、C 、D 正确，A 不正确．]点评计算功率损失常用公式P 损＝I 2线R 线和P 损＝U 2线R 线，特别在利用P 损＝U 2线R 线时要注意U 线是R 线上的电压．2．BC [输电线上的电流I 线＝P 0U ＝U 线R 故A 错误，B 正确；输电线上的功率损失P ＝I 2线R ＝(P 0U )2R ＝U 2线R，故C 正确，D 错误．]点评由功率损失P ＝(P 输U 输)2R 线知：当输送功率P 输一时减少输电线上功率损失的方法为提高输电电压或减小输电导线的电阻．3．C [输电线上消耗的功率P 线＝I 22R ＝400 kW ，则I 2＝P 线R＝20 A ，又P 1＝U 1I 1，则I 1＝P 1U 1＝103A ，故A 正确；T 1的变压比U 1U 2＝I 2I 1＝150，又P ＝U 1I 1＝U 2I 2，得U 2＝2×105 V ，输电线上损失电压U 线＝I 2R ＝2×104 V ，则T 2原线圈的输入电压U 3＝U 2－U 线＝1.8×105V ，又灯泡正常发光，T 2的副线圈的电压为220 V ，B 正确；T 2的变压比U 3U 4＝1.8×105220＝9 00011，C 错误；根据U 3I 2＝60n ，解得n ＝6×104，D 正确．]点评远距离输电线路图如下各物理量有下列关系(1)电压关系：U 发＝U 1，U 1U 2＝n 1n 2，U 2＝U 3＋U 损，U 3U 4＝n 3n 4，U 4＝U 用；(2)电流关系：n 1I 1＝n 2I 2，I 2＝I 线＝I 3，n 3I 3＝n 4I 4；(3)功率关系：P 发＝P 1＝P 2，P 2＝P 3＋P 损，P 3＝P 4＝P 用， P 损＝I 2R 线，P损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 22R线，P 损＝IU 损．4．AD [由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．P 出－P 损＝P 入，故D 正确.U 2U 1＝n 2n 1，U 3U 4＝n 3n 4，因为U 1＝200 V <U 4＝220 V ，U 2>U 3＝U 2－U 线，故n 2n 1>n 3n 4，选项A 正确．]点评在理解电压关系时，可把输电线路理解为三个闭合回路．如下图所示第一个回路发电机是电源，升压变压器的原线圈是用电器，若输电线电阻忽略则有U 发＝U 1；第二个回路升压变压器副线圈是电源，降压变压器的原线圈为用电器，则有U 2＝U 线＋U 3；第三个回路降压变压器副线圈为电源，用户为用电器，若输电线电阻忽略则有U 4＝U 用．5．(1)见解析 (2)219.6 V 4.392×104W(3)180 V 3.6×104W 解析 (1)示意图如下图所示 (2)升压变压器次级的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝101×220 V ＝2 200 V据升压变压器输出电功率于输入电功率知，升压变压器次级输出电流I 2＝P U 2＝44×1032 200A ＝20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为U R ＝I 2R ＝20×0.2 V ＝4 VP R ＝I 22R ＝202×0.2 W ＝80 W加到降压变压器初级上的输入电流和电压为 I 3＝I 2＝20 AU 3＝U 2－U R ＝2 200 V －4 V ＝2 196 V 降压变压器次级的输出电压和电流为 U 4＝n 4n 3·U 3＝110×2 196 V ＝219.6 VI 4＝n 3n 4·I 3＝10×20 A ＝200 A用户得到的功率为P 4＝I 4U 4＝200×219.6 W ＝4.392×104W(3)若不采用高压输电，用220 V 低压直接供电时，电路如下图所示，则输电电流I ＝P U 1＝44×103220A ＝200 A ，输电线路上的电压损失U R ′＝IR ＝200×0.2 V ＝40 V 所以用户得到的电压为U 4′＝U 1－U R ′＝220 V －40 V ＝180 V用户得到的功率为P 4′＝IU 4′＝200×180 W ＝3.6×104W方法总结 (1)求解远距离输电的关键是熟悉输电线路图，并画出示意图，把需要的物理量都标在图中的相位置上．(2)分别在“三个回路”以及“两个变压器”上找各物理量的关系，特别注意以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路，在此回路中利用电路知识分析电压关系和功率关系．6．BD [输电线电阻R ＝ρL S ，输电电流I ＝PU ，故输电线上损失的电功率为P′＝I2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2ρL S ＝P 2ρL U 2S ，用户得到的电功率为P 用＝P －P′＝P ⎝⎛⎭⎪⎫1－PρL U 2S .故B 、D 正确．]方法总结在远距离输电问题中，也要时刻注意能量守恒这一线索，即发电机的总功率于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和(在不考虑变压器自身的能量损失的条件下)．课后巩固练1．AC [远距离输电，往往输送电功率一，根据P ＝UI ，输送电压U 越高，则输送电流I ＝P U 越小，据P 线＝I 2r 可知，当要求在输电线能量损耗一的情况下，输电线电阻可略大，导线可做得细一些或选择电阻率大的材料(非铜材)；若输电线确，即r 确，则可减小线路上的能量损耗，故A 、C 项正确；而交流电的频率是一的，不随输送电压的改变而改变，输电的速度就是电磁波的传播速度，也一，故B 、D 项不正确．] 2．AC [U 损＝IR 线，所以R 线一时，U 损与I 成正比，A 正确．U 损＝I·R 线＝P 输U 输·R 线，所以P 输、R 线一时，U 损与U 输成反比，B 错误．P 损＝I 2R 线＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 输U 输2R 线，所以P 输、R 线一时，P 损与U 输的平方成反比，C 正确．P 损＝I 2R 线，所以P 损与I2成正比，D 错误．]3．B [由欧姆律有R ＝U I ，由电阻律有R ＝ρ2LS ，由以上两式解得：S ＝2ρLIU]4．C [根据输电线上的功率损失的表达式：P 损＝I 2R ＝(P U)2R ，电压升高为原来的n 倍，则功率损失为原来的1n2.]5．CD [对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U 1∶U 2＝n 1∶n 2知，输入电压不变，线圈匝数不变，输出电压不变，故A 选项不正确；由P ＝UI 知，U 不变，P 增大，故I 增大，使得输电线上的电压损耗U 损＝I 2R 线增大，功率损耗P 损＝I 22R 线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B 不正确，C 正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为P 损P 1＝I 22R 线P 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 1U 1·n 1n 22R 线P 1＝P 1n 21R 线U 21n 22∝P 1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D 正确．]6．BD [变压器的输入功率、输入电流的大小是由负载消耗的功率大小决的，用电高峰期，白炽灯不够亮，消耗功率增大，输电线中的电流增大，线上电压增加，B 正确．发电机输出电压稳，升压变压器的副线圈的电压不变，降压变压器的输出电压由升压变压器副线圈的电压与线上损耗电压之差决，D 正确．]7．BD [选项A 中，I 是输电线中的电流，R 是输电线的电阻，但是U 不是输电线上损失的电压，而是总的输送电压(是输电线和负载上电压之和)，所以不能用I ＝UR 计算输电线中的电流，在运用欧姆律时，I 、R 、U 该对于同一导体．因为输送的功率一，由I ＝PU 可知，当输送的电压增为原来的20倍时，电流减为原来的120，选项B 正确．选项C 中，R 是输电线的电阻，而U 是总的输送电压，R 与U 又不对，所以P ＝U2R是错误的．输电线上损失的功率一般用P 损＝I 2R 计算，从选项B 中已经知道电流减为了原来的120.若P 损不变，则输电线的电阻可增为原来的400倍，根据R ＝ρLS ，在电阻率、长度不变的条件下，那么导线的横截面积可减小为原来的1400，即导线的直径减为原来的120，所以选项D 是正确的．] 8．3.9 kW 21.1 kW解析由P ＝IU ，可求出输电线中的电流为I 线＝P U ＝25 000400 A ＝62.5 A ，输电线上损失的功率为P 损＝I 2线R 线＝62.52×1 W ＝3 906.25 W ≈3.9 kW ，用户得到的功率为P 用＝25 kW －3.9 kW ＝21.1 kW ，即输电线上损失的功率约为3.9kW ，用户得到的电功率约为21.1 kW9．250解析线路上损失的功率P 损＝I 2R 线，又I ＝PU所以P损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R 线，代入数据，解得R 线＝10 Ω，当用20 000 V 的高压输电时，P损′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U′2R 线＝250 W .10．见解析解析输电线路损失的功率P 损＝ηP＝I 2r 又P ＝UI联立以上两式可得：ηP＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r ，即ηU 2＝Pr ，当P 、r 确时，有ηU 2＝值，所以要减小η，必须提高输电电压U.11．(1)8×104V (2)3.2×103V 解析 (1)导线电阻r ＝ρ2l S ＝2.4×10－8×2×80×1031.5×10－4Ω＝25.6 Ω 输电线路损失功率为输出功率的4%，则 4%P ＝I 2r ，代入数据得：I ＝125 A 由理想变压器P 入＝P 出及P ＝UI 得：输出电压U ＝P I ＝107125 V ＝8×104V(2)输电线路上电压损失U′＝Ir ＝125×25.6 V ＝3.2×103V12．(1)5 424 W (2)250 V (3)97% (4)减少大于一半解析由于发电机至升压变压器、降压变压器至距离较短，不必考虑这两输电导线上的功率损耗，发电机的电动势E ，一降在电源内阻上，另一为发电机的路端电压U 1，升压变压器副线圈电压U 2的一降在输电线上，其余的就是降压变压器原线圈电压U 3，而U 4为灯的额电压U 额．(1)对降压变压器：P 3＝P 4＝U 4I 4＝nP 灯＝22×6×40 W ＝5 280 W 而U 3＝41U 4＝880 V所以I 3＝nP 灯U 3＝5 280880A ＝6 A对升压变压器：U 1I 1＝U 2I 2＝I 2线R ＋U 3I 3＝I 23R ＋P 3＝62×4 W ＋5 280 W ＝5 424W所以，发电机的输出功率P 出＝5 424 W(2)因为U 2＝U 3＋I 线R ＝U 3＋I 3R ＝880 V ＋6×4 V ＝904 V 所以U 1＝14U 2＝14×904 V ＝226 V又U 1I 1＝U 2I 2所以I 1＝U 2I 2U 1＝4I 2＝4I 3＝24 A故E ＝U 1＋I 1r ＝226 V ＋24×1 V ＝250 V (3)η＝P 3P 2×100%＝5 2805 424×100%＝97%(4)电灯减少一半时n′P 灯＝2 640 W ，I 3＝n′P 灯U 3＝2 640880A ＝3 A所以P 出＝n′P 灯＋I 23R ＝2 640 W ＋32×4 W ＝2 676 W ．发电机输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的14.。

度高二物理期末复习单元检测变压器和远距离输电有答案

度高二物理期末复习单元检测变压器和远距离输电有答案1．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝5∶1，其原线圈接一交流电源，电压u＝2202sin 100πt V，副线圈接一电动机，电阻为11 Ω.若电流表A2示数为1 A，电表对电路的影响忽略不计，则()A．交流电的频率为100 HzB．电动机输出功率为33 WC．电流表A1示数为5 AD．变压器原线圈的输入功率为33 W2．平庸的交流电流表不能直接接在高压输电线路上丈量电流，通常要议决电流互感器来相连，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，劳动时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，劳动时电流为I cd，为了使电流表能正常劳动，则()A．ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cdB．ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cdD．ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd3．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大4.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原线圈接一正弦交变电流，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，则当该装置相近有火源而导致其所在位置温度升高时(不思虑仪器的损坏)()A．电流表示数不变B．电压表的示数不变C．R0的功率变小D．变压器的输出功率减小5．图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，现在原线圈两端加上交变电压u＝311sin 100πt V时，灯胆L1、L2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表，则下列说法中正确的是()A．该交流电的频率为100 HzB．电压表的示数为155.5 VC．若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表的示数变大D．若将变阻器的滑片P向上滑动，则L1将变暗，L2将变亮6. 一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．议决滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的历程中()A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高7. 如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯胆L供电，要是将原、副线圈减少相同匝数，别的条件不变，则()A．小灯胆变亮B．小灯胆变暗C．原、副线圈两端电压的比值不变D．议决原、副线圈电流的比值不变8．(多选)如图是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，R0是定值电阻，保持交变电压U1不变．下列说法正确的是()A．若P的位置不变，S由a合到b处，则电流表示数减小B．若P的位置不变，S由a合到b处，则电压表示数增大C．若S置于b处，将P向上滑动，则电流表示数增大D．若S置于b处，将P向上滑动，则电压表示数增大9．(多选)如图所示，理想变压器原线圈匝数n1＝1 210匝，副线圈匝数n2＝121匝，原线圈电压u＝311sin 100πt V，负载电阻R＝44 Ω，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为()A．的示数约为0.05 AB．的示数约为311 VC．的示数约为0.5 AD．的示数约为31.1 V10．如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，R t为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电．则()A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝1102sin 100πt(V)B．S接在a端，R t温度升高时，变压器的输入功率变小C．S接在a端，R t温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D．S由a切换到b，R t消耗的功率变大11．利用超导质料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提提供用电器的电动率为40 kW，电压为800 V．要是用临界温度以下的超导电缆更换原来的输电线，保持提供用电器的功率和电压不变，那么节省的电功率为() A．1 kW B．1.6×103 kWC．1.6 kW D．10 kW12．(多选)在如图所示的远隔断输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A．升压变压器的输出电压增大B．输入用户的电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大13．(多选)如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机议决升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路．若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压u＝2202sin 100πt(V)，当用电器电阻R0＝11 Ω时()A．议决用电器R 0的电流有效值是20 AB．升压变压器的输入功率为4 650 WC．发电机中的电流变化频率为100 HzD．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小14．(多选)一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯胆(220 V、60 W)．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的损耗可忽略，发电机处于满负荷劳动状态，则( )A ．T 1原、副线圈电流分别为103 A 和20 AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105 V 和220 VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯胆(220 V 、60 W)正常发光参考答案1.【答案】B【剖析】 [由ω＝100π rad/s ＝2πf ，解得f ＝50 Hz ，A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得副线圈两真个电压U 2＝44 V ，电动机的输出功率P 出＝U 2I 2－I 22R ＝33 W ，B 正确；由I 1I 2＝n 2n 1，解得I 1＝0.2 A ，C 错误；变压器原线圈的输入功率P ＝U 1I 1＝220×0.2 W ＝44 W ，D 错误．]2.【答案】B【剖析】 [利用变压器劳动原理I 1I 2＝n 2n 1，所以输入端ab 接MN ，输出端cd 接PQ ，所以B 正确，D 错误．电流互感器的作用是使大电流变成小电流，所以I ab ＞I cd ，所以A 、C 错误．]3.【答案】B【剖析】 [滑动变阻器的触头向上滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，R 1中的电流变小，R 1消耗的功率变小，选项A 错误；滑动变阻器的触头向上滑动时，R 1两真个电压变小，电压表V 示数变大，选项B 正确；滑动变阻器的触头向上滑动时，副线圈电路的总电阻变大，总功率变小，原线圈的功率也变小，电流表A 1的示数变小，选项C 错误；闭合开关S ，R 1两真个电压变大，电压表V 示数变小，A 2示数变小，选项D 错误．]4.【答案】B【剖析】 [根据变压器原理可知，变压器输出电压由输入电压和线圈匝数比决定，故输出电压不变，电压表示数不变，因热敏电阻阻值减小，则副线圈总电流增大，则输入电流增大，故A 错误，B 正确；因输出电流增大，则由P ＝I 2R 0可知，R 0的功率变大，故C 错误；因输出电压不变，输出电流增大，则由P ＝UI 可知，变压器的输出功率增大，故D 错误． ]5.【答案】C【剖析】[交流电的角速度ω＝100π rad/s ＝2πf ，解得f ＝50 Hz ，A 错误；由U 1U 2∶n 1n 2及U 1＝220 V ，解得U 2＝110 V ，B 错误；若将变阻器的滑片P 向上移动，变阻器接入电路的电阻变小，电流表的示数增大，副线圈两真个电压不变，L 1的亮度不变，L 2两真个电压增大，L 2的亮度增大，C 正确，D 错误． ]6．【答案】C【剖析】[由U 1U 2＝n 1n 2，n 1>n 2知U 2<U 1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点历程，n 2减小，则U 2降低，C 项正确．]7．【答案】B【剖析】[原、副线圈减去相同的匝数n 后，有n 1′n 2′＝n 1－n n 2－n ，可以得出，n 1n 2－n 1′n 2′＝n （n 2－n 1）n 2（n 2－n ）<0，则说明n 1′n 2′的比值变大，由n 1′n 2′＝U 1U 2′＝I 2′I 1′知，选项C 、D 错误；由n 1n 2＝U 1U 2和n 1′n 2′＝U 1U 2′知，U 2′<U 2，再由P ＝U 2′2R知，灯胆变暗，选项A 错误，B 正确．] 8．【答案】BD【剖析】[本题考察变压器的基本纪律和电路的动态剖析．若P 的位置不变，S 由a 合到b处时，原线圈的匝数减小，由n 1n 2＝U 1U 2知副线圈的电压U 2增大，所以副线圈的电流I 2增大，故电压表的示数增大，由U 2I 2＝U 1I 1知原线圈电流增大，选项A 错误，B 正确；若S 置于b 处，将P 向上滑动，滑动变阻器的有效阻值变大，所以副线圈的电流I 2减小，所以R 0分担的电压减小，故电压表的示数增大，由U 2I 2＝U 1I 1知原线圈电流减小，选项C 错误，D 正确．]9．【答案】AC【剖析】[本题考察的是理想变压器电压比、电流比及交流电表读数．交流电表示数均为有效值，则U 1＝3112V ＝220 V ，即电表V 1的读数为220 V ，选项B 错误；由U 1U 2＝n 1n 2，解得U 2＝n 2n 1U 1＝22 V ，即电表V 2的读数为22 V ，选项D 错误；议决电阻R 的电流巨细为I 2＝U 2R＝0.5 A ，即电表A 2的读数为0.5 A ，选项C 正确；由I 1I 2＝n 2n 1，解得I 1＝n 2n 1I 2＝0.05 A ，即电表A 1的读数为0.05 A ，选项A 正确．]10．【答案】A【剖析】[由图乙易知交流电压的瞬时值表达式，A 项正确；S 接a 端，电压表示数不变，温度升高R t 阻值减小，故电流表示数增大，由P ＝UI 知输出功率增大，输入功率也增大，B 、C 项均错误；S 由a 切换到b ，电压表示数减小，由P ＝U 22R，R t 消耗的功率减小，D 项错误，故选A.]11．【答案】A【剖析】[输电线上的电流为：I ＝P U ＝40×103800 A ＝50 A ，输电线上消耗的功率P 线＝I 2R ＝502×0.4 W ＝1 000 W ＝1 kW ，所以若采取超导电缆取代原来的输电线，线路上节省的电功率为1 kW.]12．【答案】CD【剖析】[根据题意，发电厂的输出电压保持不变，那么升压变压器的输入电压就不变，输出电压也不变，A 错误；由于发电厂输出功率增大时，议决输电线的电流增大，输电线上损失的电压和损失的功率均增大，降压变压器的输入电压减小，输出电压也减小，输入用户的电压减小，选项B 错误，C 正确；设升压变压器的输出电压为U (恒定不变)，议决输电线的电流为I (逐渐增大)，则输电线上损耗的功率占总功率的比例I 2R UI ＝IR U增大，选项D 正确．] 13．【答案】AB【剖析】[由T 2的副线圈两端电压的表达式知，副线圈两真个电压有效值为220 V ，电流为I ＝22011 A ＝20 A ，A 对；由于输电线电流I ′＝204A ＝5 A ，所以升压变压器的输入功率为P ＝P 线＋PR 0＝52×10 W ＋202×11 W ＝4 650 W ，B 对；发电机中的电流变化频率与T 2的副线圈两端电压的频率相同，也为50 Hz ，C 错；当用电器的电阻R 0减小时，其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，D 错．]14．【答案】ABD【剖析】[T 1原线圈的电流为I 1＝P 1U 1＝4 000×1034 000A ＝1×103 A ，输电线上损失的功率为P 损＝I 22R ＝10%P 1，所以I 2＝10%P 1R ＝ 4 000×103×0.11×103 A ＝20 A ，选项A 对；T 1的变压比为n 1n 2＝I 2I 1＝20103＝150；T 1上副线圈的电压为U 2＝50U 1＝2×105 V ，T 2上原线圈的电压为U 3＝U 2－I 2R ＝2×105 V －20×103 V ＝1.8×105 V ，选项B 对；T 2上原、副线圈的变压比为n 3n 4＝U 3U 4＝1.8×105220＝9×10311，选项C 错，能正常发光的灯胆的盏数为：N ＝90%P 160＝6×104，选项D 对．]。

人教版高中物理选修32高二交流电、变压器、远距离输电周末测试题(12.11)

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作1．理想变压器的原线圈的匝数为110 匝，副线圈匝数为660 匝，若原线圈接在 6 V 的电池上，则副线圈两端电压为（）A.36 VB.6 VC.1 VD.0 V2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的（）A. 负载电阻为0B.输出电流为0C. 两端电压为0D.输出功率为03．远距离输送必然功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n 倍，则以下说法中正确的选项是（）A．输电线上的电流变为原来的n 倍B．输电线上的电压损失变为原来的1/ n2C．输电线上的电功率损失变为原来的1/ nD．若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍4．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶ 1，当原线圈两端输入u =2202sin314 t1V 的交变电压时，以下说法正确的选项是（）A. 副线圈两端电压为 10 2 VB. 副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中的电流为 1 AC. 副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中输入功率为10 WD. 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是220 2 V5．一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，以下哪些方法可使输入功率增加为原来的 2倍（）A. 次级线圈的匝数增加为原来的 2 倍B. 初级线圈的匝数增加为原来的 2 倍C. 负载电阻变为原来的 2 倍D. 副线圈匝数和负载电阻均变为原来的 2 倍6．以下关于减小远距离输电导线上热耗费的说法中，正确的选项是（）2 A ．由于热功率 P =U，因此应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导R线上的热耗费B ．由于热功率 P =IU ，因此应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗C ．由于热功率 P =I 2R ，因此可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热耗费D ．以上说法均不正确 7．用理想变压器给负载R 供电，以下哪些方法能够减小变压器原线圈中的电流（）A ．增加原线圈的匝数B ．增加副线圈的匝数C ．减小负载电阻 R 的数值D ．增加负载电阻 R 的数值8．在电工和电子技术中使用的扼流圈有两种：低频扼流圈和高频扼流圈。

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