人教版高中物理选修1-1变压器 高压输电 第1课时 名师精编作业.docx

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 3.4变压器 3.5高压输电 1.图1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n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsin 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(　　) 图1 A.(eq \f(n1,n2))eq \f(U\o\al(2,m),4r) B.(eq \f(n2,n1))eq \f(U\o\al(2,m),4r) C.4(eq \f(n1,n2))2(eq \f(P,Um))2r D.4(eq \f(n2,n1))2(eq \f(P,Um))2r 答案　C 解析　原线圈电压的有效值：U1＝eq \f(Um,\r(2))，根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可得U2＝eq \f(n2,n1)·eq \f(Um,\r(2))，又因为是理想变压器，所以T的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P，所以输电线上的电流I＝eq \f(P,U2)，输电线上损失的电功率为P′＝I22r＝4req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um)))2，所以C正确，A、B、D错误. 2如图2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(　　) 图2 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 答案　B 解析　当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流变小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流变小，则原线圈中的电流也变小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻变小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压变小，电流表A2示数变小，原线圈中的电流变大，电流表A1示数变大，选项D错误. 3.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为u＝U0sin ωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻.若U0＝220eq \r(2) V，ω＝100π rad/s，则下述结论正确的是(　　) A.副线圈中电压表的读数为55 V B.副线圈中输出交变电流的周期为eq \f(1,100π) s C.原线圈中电流表的读数为0.5 A D.原线圈中的输入功率为110eq \r(2) W 解析　原线圈电压有效值为U＝220 V，电压表读数为U2＝eq \f(220,4) V＝55 V，周期T＝eq \f(2π,ω)＝eq \f(1,50) s，副线圈中电流I2＝eq \f(U2,R)＝2 A，原线圈中电流I1＝eq \f(I2,4)＝0.5 A，P＝I1U＝110 W. 答案　AC 4.(电能输送中功率损失的计算)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，线路损耗的电功率为P2，则P1和eq \f(P2,P1)分别为(　　) A.eq \f(PR,kU)，eq \f(1,n) B.(eq \f(P,kU))2R，eq \f(1,n) C.eq \f(PR,kU)，eq \f(1,n2) D.(eq \f(P,kU))2R，eq \f(1,n2) 答案　D 解析　根据变压器的变压规律得eq \f(U1,U)＝k，eq \f(U2,U)＝nk，所以U1＝kU，U2＝nkU.根据P＝UI知匝数比为k和nk的变压器副线圈的电流分别为I1＝eq \f(P,U1)＝eq \f(P,kU)，I2＝eq \f(P,U2)＝eq \f(P,nkU).根据P＝I2R，输电线路损耗的电功率分别为P1＝Ieq \o\al(,12)R＝(eq \f(P,kU))2R，P2＝Ieq \o\al(,22)R＝(eq \f(P,nkU))2R，所以eq \f(P2,P1)＝eq \f(1,n2).选项D正确，选项A、B、C错误. 5.(理想变压器基本规律的应用)(多选)如图4所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为