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1、第第十十章章课堂考题课堂考题领悟领悟课下综合课下综合提升提升返回返回 思维启动思维启动一台理想变压器，其原线圈一台理想变压器，其原线圈2 200匝，匝，副线圈副线圈440匝，并接一个匝，并接一个100 的负载的负载电阻，如图电阻，如图1021所示。所示。(1)当原线圈接在当原线圈接在44 V直流电源上时，直流电源上时，图图1021电压表示数为电压表示数为_V，电流表示数为，电流表示数为_A。返回(2)当原线圈接在当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为交流电源上时，电压表示数为_V，电流表示数为，电流表示数为_A。此时输入功率。此时输入功率为为_W，变压器效率为，变压器效率为_。返回返
2、回返回返回 应用升级应用升级1理想变压器原、副线圈匝数比为理想变压器原、副线圈匝数比为10 1，以下说法中，以下说法中 正确的是正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10 1B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为 10 1D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 1 1返回解析：解析：对于理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿对于理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁
3、通量变化率相同，过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，A错错误误B正确；每匝线圈产生的感应电动势相等，且电压正确；每匝线圈产生的感应电动势相等，且电压与匝数成正比，与匝数成正比，C错；理想变压器忽略热损耗，故输错；理想变压器忽略热损耗，故输入功率等于输出功率，入功率等于输出功率，D正确。正确。答案：答案：BD返回思维启动思维启动采用高压输电之后导线中的电流为什么减小？这与部分电采用高压输电之后导线中的电流为什么减小？这与部分电路欧姆定律是否相矛盾？路欧姆定律是否相矛盾？返回提示：提示：在输电时，输送功率是一定的，其功率在输电时，输送功率是一定的，其功率PUI，所，所以在输电功率一定的情况下
4、，电压越高，电流越小。这一以在输电功率一定的情况下，电压越高，电流越小。这一关系与部分电路欧姆定律并不矛盾，这是由于：关系与部分电路欧姆定律并不矛盾，这是由于：(1)输电的整个线路并不是纯电阻电路，部分电路欧姆定律输电的整个线路并不是纯电阻电路，部分电路欧姆定律的适用条件是纯电阻电路。的适用条件是纯电阻电路。(2)输电的电压并非全部加在了输电导线上，而主要是加在输电的电压并非全部加在了输电导线上，而主要是加在下一级的变压器的初级线圈上。下一级的变压器的初级线圈上。返回返回2远距离高压输电示意图远距离高压输电示意图(如图如图1023所示所示)图图1023返回返回 应用升级应用升级2某发电站的输出
5、功率为某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为，输出电压为4 kV，通过，通过理想变压器后向理想变压器后向80 km远处供电。已知输电导线的电阻远处供电。已知输电导线的电阻率为率为2.4108 m，导线横截面积为，导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的输电线路损失的功率为输出功率的4%。求：。求：(1)升压变压器的输出电压。升压变压器的输出电压。(2)输电线路上的电压损失。输电线路上的电压损失。返回答案答案：(1)8104 V(2)3.2103 V返回返回知识检索知识检索制制约约关系关系电压电压副副线线圈圈电压电压U2由原由原线线圈圈电压电压U1和匝数和匝数比决定
6、比决定功率功率原原线线圈的圈的输输入功率入功率P1由副由副线线圈的圈的输输出出功率功率P2决定决定电电流流原原线线圈圈电电流流I1由副由副线线圈圈电电流流I2和匝数和匝数比决定比决定返回典题例析典题例析例例1如图如图1024所示的电路中，所示的电路中，变压器初级线圈匝数变压器初级线圈匝数n11 000匝，次匝，次级线圈有两个，匝数分别为级线圈有两个，匝数分别为n2500匝，匝，n3200匝，分别接一个匝，分别接一个R55 的电阻，的电阻，图图1024在初级线圈上接入在初级线圈上接入U1220 V的交变电流。求：的交变电流。求：(1)两次级线圈输出电功率之比；两次级线圈输出电功率之比；(2)初级
7、线圈中的电流。初级线圈中的电流。返回思路点拨思路点拨返回答案答案(1)25 4(2)1.16 A返回图图1025返回返回答案：答案：AB返回知识检索知识检索1匝数比不变的情况：如图匝数比不变的情况：如图1026所示所示图图1026返回返回图图1027返回3分析动态问题的程序分析动态问题的程序返回典题例析典题例析例例2如图如图1028所示，理想变压器输入端所示，理想变压器输入端PQ接稳定接稳定的交流电源，通过单刀双掷开关的交流电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝可改变变压器原线圈匝数数(图中电压表及电流表皆为理想电表图中电压表及电流表皆为理想电表)，则下列说法中正，则下列说法中正确的是确
8、的是()图图1028返回A当滑片当滑片c向向b端移动时，变压器输入功率变大端移动时，变压器输入功率变大B当滑片当滑片c向向a端移动时，电流表端移动时，电流表A1的示数将减小，电压的示数将减小，电压 表表V的示数不变的示数不变C当滑片当滑片c向向b端移动时，电流表端移动时，电流表A2的示数将变大，电压的示数将变大，电压 表表V的示数也变大的示数也变大D滑片滑片c不动，将开关不动，将开关S由由1掷向掷向2时，三个电表时，三个电表A1、A2、V的示数都变大的示数都变大返回思路点拨思路点拨滑片滑片c移动改变负载电阻的大小，从而改移动改变负载电阻的大小，从而改变副线圈中的电流、功率，改变原线圈中的电流。
9、开变副线圈中的电流、功率，改变原线圈中的电流。开关关S由由1掷向掷向2减少了原线圈的匝数，从而改变其他各减少了原线圈的匝数，从而改变其他各物理量。物理量。返回答案答案D返回拓展训练拓展训练2一理想变压器原、副线圈的匝数比为一理想变压器原、副线圈的匝数比为10 1，原线圈，原线圈输入电压的变化规律如图输入电压的变化规律如图1029甲所示，副线圈所甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是法正确的是()图图1029返回A副线圈输出电压的频率为副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为副线圈输出电压的有效值为3
10、1 VCP向右移动时，原、副线圈的电流比减小向右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输出功率增加向右移动时，变压器的输出功率增加返回解析：解析：由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为压的周期为0.02 s，频率为，频率为50 Hz，所以副线圈输出电压，所以副线圈输出电压的频率为的频率为50 Hz，选项，选项A正确；原线圈输入电压的最大值正确；原线圈输入电压的最大值为为310 V，有效值为，有效值为220 V，根据变压公式，副线圈输出，根据变压公式，副线圈输出电压的有效值为电压的有效值为22 V，选项，选项B错误；由变压器
11、变流公式错误；由变压器变流公式知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，选项知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，选项C错误；错误；滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小，副线圈输滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小，副线圈输出电流增大，输出功率增加，选项出电流增大，输出功率增加，选项D正确。正确。答案：答案：AD返回知识检索知识检索1输电过程的电压关系输电过程的电压关系返回2输电过程功率的关系输电过程功率的关系返回典题例析典题例析例例3一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为给用户，已知发电机的输出功率为50 kW，输出
12、电压为，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为，升压变压器原、副线圈匝数比为1 5，两个变压，两个变压器间的输电导线的总电阻为器间的输电导线的总电阻为15，降压变压器的输出电，降压变压器的输出电压为压为220 V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：电抗造成电压的损失不计，求：返回(1)升压变压器副线圈的端电压；升压变压器副线圈的端电压；(2)输电线上损耗的电功率；输电线上损耗的电功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比。降压变压器原、副线圈的匝数比。审题指导审题指导解答本题应注意以下两个方面：解答本题应注意以下
13、两个方面：(1)输电线上的电流可用输电线上的电流可用PI2U2求出。求出。(2)因输电线上有电压损失，故因输电线上有电压损失，故U3U2IR线线。返回答案答案(1)2 500 V(2)6 000 W1(3)10 1返回拓展训练拓展训练3某水电站，用总电阻为某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是外的用户，其输出电功率是3106 kW。现用。现用500 kV电压电压输电，则下列说法正确的是输电，则下列说法正确的是 ()A输电线上输送的电流大小为输电线上输送的电流大小为2.0105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为输电线上由电阻造成的损失电压为
14、15 kVC若改用若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率为输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，为输电电压，r 为输电线的电阻为输电线的电阻返回答案：答案：B返回返回1(2011新课标全国卷新课标全国卷)如图如图10210，一理想变压器原、，一理想变压器原、副线圈的匝数比为副线圈的匝数比为1 2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为额定电压为220 V，额定功率为，额定功率为22 W；原线圈电路中接有；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。若用电压表和电流表。现
15、闭合开关，灯泡正常发光。若用U和和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则分别表示此时电压表和电流表的读数，则()返回图图10210返回解析：解析：直接求出副线圈中的电压、电流分别为：直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V、0.1 A。故原线圈中的电压、电流分别为。故原线圈中的电压、电流分别为110 V、0.2 A。答案：答案：A返回2(2011浙江高考浙江高考)如图如图10211所所 示，在铁芯上、下分别绕有匝数示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1 800和和 n2 200 的两个线圈，上线的两个线圈，上线 圈两端与圈两端与 u 51sin314t V 的交流电源的交流电源 相连，将下线圈
16、两端接交流电压表，相连，将下线圈两端接交流电压表，图图10211 则交流电压表的读数可能是则交流电压表的读数可能是()A2.0 VB9.0 V C12.7 V D144.0 V返回答案：答案：A返回3(2010天津高考天津高考)为探究理想变压器原、副线圈电压、电为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了，电路中分别接了理想交流电压表理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表和理想交流电流表A1、A2，导，导线电阻不计，如图线电阻不计
17、，如图10212所示。当开关所示。当开关S闭合后闭合后()图图10212返回AA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值不变示数的比值不变BA1示数变大，示数变大，A1与与A2示数的比值变大示数的比值变大CV2示数变小，示数变小，V1与与V2示数的比值变大示数的比值变大DV2示数不变，示数不变，V1与与V2示数的比值不变示数的比值不变返回解析：解析：因为变压器的匝数与输入电压因为变压器的匝数与输入电压U1不变，所以电压不变，所以电压表表V1的示数和电压表的示数和电压表V2的示数不变，的示数不变，C错误，错误，D正确；当正确；当S闭合后，因为负载电阻减小，故次级线圈中的电流闭合后，因为负载电
18、阻减小，故次级线圈中的电流I2增增大，由于输入功率等于输出功率，所以大，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将增大，但因也将增大，但因为变压器的匝数不变，故为变压器的匝数不变，故B错误，错误，A正确。正确。答案：答案：AD返回4(2012徐州模拟徐州模拟)发电机输出功率为发电机输出功率为100 kW，输出电压是，输出电压是250 V，用户需要的电压是，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为，输电线电阻为10，若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的若输电线路因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；数比；(2)用户得到的电功率是多少？用户得到的电功率是多少？返回解析：解析：大功率、远距离输电，为了减少输电线路损失，大功率、远距离输电，为了减少输电线路损失，要采用高压输电，到用户后，再降压。其输电线路示意要采用高压输电，到用户后，再降压。其输电线路示意图如图所示。图如图所示。返回返回返回答案：答案：(1)1 20240 11(2)96 kW返回