蘇州市網上教師學校/2014屆高三物理一輪復習課時作業及詳細解析：第45講變壓器遠距離輸電.eq\a\vs4\al\co1(基礎熱身)1．在變電站里，經常要用交流電表去監測電網上的強電流，所用的器材叫電流互感器．如圖K45－1所示的四個圖中，能正確反映其工作原理的是()ABCD圖K45－12．2013·葫蘆島模擬一個探究性學習小組利用示波器繪制出了一個原、副線圈匝數比為2∶1的理想變壓器的副線圈兩端輸出電壓u隨時間t變化的圖象如圖K45－2所示(圖線為正弦曲線)，則下列說法錯誤的是()圖K45－2A．該變壓器原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為u＝20sin100tVB．接在副線圈兩端的交流電壓表的示數為7.1VC．該變壓器原線圈輸入頻率為50HzD．接在副線圈兩端阻值為20Ω的白熾燈消耗的功率為2.5W3．2013·煙臺模擬一臺理想變壓器原、副線圈匝數比為22∶1，當原線圈輸入u＝220eq\r(2)sin100πtV的交變電壓時，下列說法正確的是()A．副線圈兩端電壓為10eq\r(2)VB．變壓器原副線圈的電壓頻率之比為22∶1C．副線圈接一阻值為10Ω的電阻時，通過電阻的電流為1AD．副線圈接一阻值為10Ω的電阻時，原線圈中輸入功率為1W4．2013·蘇北模擬如圖K45－3甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1，電阻R＝22Ω，各電表均為理想電表．原線圈輸入電壓的變化規律如圖乙所示．下列說法正確的是()甲乙圖K45－3A．該輸入電壓的頻率為100HzB．電壓表的示數為22VC．電流表的示數是1AD．電阻R消耗的電功率是22Weq\a\vs4\al\co1(技能強化)5．2013·臨沂模擬如圖K45－4所示是一種理想自耦變壓器示意圖．線圈繞在一個圓環形的鐵芯上，P是可移動的滑動觸頭．AB間接交流電壓u，輸出端接有兩個相同的燈泡L1和L2，Q為滑動變阻器的滑動觸頭．當開關S閉合，P處于如圖所示的位置時，兩燈均能發光．下列說法正確的是()圖K45－4A．P不動，將Q向右移動，變壓器的輸入功率變大B．Q不動，將P沿逆時針方向移動，變壓器的輸入功率變大C．P不動，將Q向左移動，兩燈均變暗D．P、Q都不動，斷開開關S，L1將變暗6．[2013·福建卷]圖K45－5甲中理想變壓器原、副線圈的匝數之比n1∶n2＝5∶1，電阻R＝20Ω，L1、L2為規格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關．原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖K45－6乙所示．現將S1接1、S2閉合，此時L2正常發光．下列說法正確的是()圖K45－5A．輸入電壓u的表達式為u＝20eq\r(2)sin50πtVB．只斷開S2后，L1、L2均正常發光C．只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大D．若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8W7．2013·三明模擬如圖K45－6所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為n，原線圈接正弦交流電壓U，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機．電動機線圈電阻為R.當輸入端接通電源后，電流表讀數為I，電動機帶動一重物勻速上升．下列判斷正確的是()圖K45－6A．原線圈中的電流為nIB．變壓器的輸入功率為eq\f(UI,n)C．電動機消耗的功率為I2RD．電動機兩端電壓為IR8．如圖K45－7所示，電路中有四個完全相同的燈泡，額定電壓均為U，額定功率為P，變壓器為理想變壓器，現在四個燈泡都正常發光，則變壓器的匝數比n1∶n2、電源電壓U1分別為()圖K45－7A．1∶22UB．1∶24UC．2∶14UD．2∶12U9．2013·邯鄲二模如圖K45－8所示，在AB間接入正弦交流電，AB間電壓U1＝220V，通過理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R＝20Ω的純電阻負載供電，已知D1、D2為相同的理想二極管(正向電阻為0，反向電阻無窮大)，變壓器原線圈n1＝110匝，副線圈n2＝20匝，Q為副線圈正中央抽頭．為保證安全，二極管的反向耐壓值(加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將二極管擊穿，使其失去單向導電能力)至少為U0.設電阻R上消耗的熱功率為P，則有()圖K45－8A．U0＝40eq\r(2)V，P＝80WB．U0＝40V，P＝80WC．U0＝40eq\r(2)V，P＝20WD．U0＝40V，P＝20Weq\a\vs4\al\co1(挑戰自我)10．[2013·江蘇卷]圖K45－9甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的u－t圖象如圖乙所示．若只在ce間接一只Rce＝400Ω的電阻，或只在de間接一只Rde＝225Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80W.(1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達式；(2)求只在ce間接400Ω電阻時，原線圈中的電流I1；(3)求ce和de間線圈的匝數比eq\f(nce,nde).甲乙圖K45－9課時作業（四十五）【基礎熱身】1．A[解析]電流互感器要把大電流變為小電流，因此原線圈的匝數少，副線圈的匝數多；同時監測每相的電流必須將原線圈串聯在火線中．2．AC[解析]由圖象知，輸出電壓的峰值為10V，周期為0.04s，由電壓與匝數比關系知，輸入電壓峰值為20V，交變電壓的頻率為f＝eq\f(1,T)＝25Hz，角頻率ω＝eq\f(2π,T)＝50πrad/s，輸入電壓的瞬時值表達式為u＝20sin50πtV，選項A、C錯誤；輸出電壓的有效值為U2＝eq\f(U2m,\r(2))＝5eq\r(2)V＝7.1V，選項B正確；電燈的功率為P＝eq\f(U\o\al(2,2),R)＝2.5W，選項D正確．3．C[解析]變壓器副線圈電壓U2＝U1·eq\f(n2,n1)＝10V，原副線圈的電壓頻率相等，通過電阻的電流為I2＝eq\f(U2,R)＝1A，原線圈中輸入功率等于電阻消耗的功率，P＝I2U2＝10W.4．BD[解析]由圖象可知，原線圈輸入電壓的周期T＝0.02s，頻率為f＝50Hz，選項A錯誤；原線圈輸入電壓的有效值為220V，副線圈的輸出電壓為22V，選項B正確；電阻R消耗的電功率是P＝eq\f(222,22)W＝22W，電流表的示數是I＝eq\f(22,220)A＝0.1A，選項C錯誤，D正確．【技能強化】5．B[解析]P不動，則變壓器輸出電壓不變，將Q向右移動，電阻R變大，據P出＝eq\f(U\o\al(2,2),R＋R燈)得變壓器的輸出功率變小，選項A錯誤；Q不動，電阻R不變，將P沿逆時針方向移動，則變壓器輸出電壓變大，據P出＝eq\f(U\o\al(2,2),R＋R燈)得變壓器的輸出功率變大，選項B正確；P不動，輸出電壓不變，將Q向左移動，電阻R變小，變壓器的輸出功率變大，據P出＝I2U2得I2變大，兩燈均變亮，選項C錯誤；P、Q都不動，斷開開關S，則總電阻變大，變壓器的輸出功率變小，輸出電流變小，滑動變阻器的電壓變小，所以燈L1兩端的電壓變大，L1將變亮，選項D錯誤．6．D[解析]由圖乙，T＝0.02s，所以ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，u＝Emsinωt＝20eq\r(2)sin100πtV，A錯；只斷開S2，副線圈電壓U2不變，但副線圈總電阻R副增大，流過L1、L2的電流減小且每個小燈泡兩端的電壓小于其額定電壓，無法正常發光，由P副＝eq\f(U\o\al(2,2),R副)可得，副線圈的功率減小，副線圈的功率決定原線圈的功率，所以原線圈的輸入功率減小，BC錯；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝4V，所以S1接到2后，R消耗的電功率P＝eq\f(U\o\al(2,2),R)＝eq\f(42,20)W＝0.8W，D正確．7．B[解析]根據變壓器原、副線圈電壓比等于匝數比可知，副線圈兩端電壓為eq\f(U,n)，根據原、副線圈電流比等于匝數反比可知，原線圈中電流為eq\f(I,n)，變壓器的輸入功率為eq\f(UI,n)，電動機的熱功率為I2R，總功率是eq\f(UI,n)，選項B正確，AC錯誤；因電動機不是純電阻，歐姆定律不成立，所以電壓不等于IR，選項D錯誤．8．C[解析]變壓器原、副線圈電壓與匝數成正比，電流與匝數成反比；電源電壓等于原線圈電壓與兩個串聯燈泡電壓之和．9．C[解析]變壓器副線圈總電壓U2＝U1·eq\f(n2,n1)＝40V，電壓峰值為U2m＝40eq\r(2)V．副線圈上端電勢高時，D1導通，D2不通，D2兩端的最大反向電壓為UD2＝U2m＝40eq\r(2)V；副線圈下端電勢高時，D2導通，D1不通，D1兩端的最大反向電壓為UD1＝U2m＝40eq\r(2)V．通過定值電阻的電流為方向不變的半正弦電流，其有效值與正弦交變電流相同，電阻兩端電壓UR＝eq\f(U2,2)＝20V，功率P＝eq\f(U\o\al(2,R),R)＝20W．選項C正確．【挑戰自我】10．(1)uab＝400sin200tV(2)0.28A(3)4∶3[解析](1)由圖知ω＝200πrad/s電壓瞬時值uab＝400sin200πtV(2)電壓有效值U1＝200eq\r(2)V理想變壓器P1＝P2原線圈中的電流I1＝eq\f(P1,U1)解得