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1、课时作业(二十九)第29讲变压器远距离输电时间 / 40分钟基础巩固1.(多选)2017吉林调研 某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个近似理想的小变压器给一个灯泡供电,电路如图K29-1所示,当线圈以较大的转速n匀速转动时,额定电压为U0的灯泡正常发光,电压表示数是U1.已知线圈电阻是r,灯泡电阻是R,则()图K29-1A.变压器输入电压的瞬时值是u=U1sin 2nt(V)B.变压器的原、副线圈匝数比是U1U0C.电流表的示数是D.线圈中产生的感应电动势最大值是Em=U12.2018北京东城期末 如图K29-2所示,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上,交变电压瞬时值随时间变化的规
2、律为u=311sin 100t(V),副线圈所在电路中接有灯泡、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表.已知理想变压器原、副线圈匝数比为101,灯泡额定功率为44 W,电动机线圈的电阻为1 ,电流表示数为3 A,各用电器均正常工作,则()图K29-2A.电压表示数为31.1 VB.电动机的输出功率为21 WC.变压器的输入功率为44 WD.通过保险丝的电流为30 A3.(多选)2017石家庄辛集中学测试 如图K29-3甲所示是一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电压随时间变化的图像,现将该交流电接在如图乙所示的理想变压器原线圈的两端,V1、V2为理想交流电压表, R0为定值电阻,R为滑动
3、变阻器.下列说法中正确的是()图K29-3A.该交变电压瞬时值的表达式为 u=220sin 100t(V)B.当t=1.510-2 s 时,线圈平面与磁场方向平行C.若只减少理想变压器原线圈的匝数,则变压器的输入功率将减小D.若只增大滑动变阻器接入电路中的阻值,则电压表V1与V2示数的比值将减小4.(多选)2017太原模拟 图K29-4为远距离输电示意图,其中T1、T2均为理想变压器,r是输电线的电阻,灯L1、L2相同且阻值不变.现保持变压器T1的输入电压不变,滑片P位置不变,当开关S断开时,灯L1正常发光,则()图K29-4A.仅闭合S,灯L1会变亮B.仅闭合S,输电线消耗的功率会变大C.仅
4、将滑片P下移,输电线消耗的功率会变小D.仅将滑片P上移,电流表示数会变小能力提升5.一自耦变压器如图K29-5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.通过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点顺时针旋转到N点的过程中()图K29-5A.U2U1,U2降低 B.U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低 D.U2U1,U2升高6.如图K29-6所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电.如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则()图K29-6A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C
5、.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变7.(多选)2017郑州预测 如图K29-7甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为21,R1、R2为定值电阻,且R1=2R2,已知a、b两端电压u按图乙所示正弦规律变化.下列说法正确的是图K29-7A.电阻R2中的电流方向每秒钟改变100次B.电压表示数为110 VC.电阻R1、R2消耗的功率之比为14D.a、b两端与副线圈两端的电压之比为318.钳形电流测量仪的结构图如图K29-8所示,其铁芯在捏紧扳手时会张开,可以在不切断被测载流导线的情况下,通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0.关于该钳形电流测量仪,
6、下列说法正确的是()图K29-8A.该测量仪可测量直流电的电流B.载流导线中电流大小I0=C.若钳形部分铁芯没有完全闭合,测量出的电流将小于实际电流D.若将载流导线在铁芯上多绕几匝,钳形电流测量仪的示数将变小9.如图K29-9所示为某发电站电能输送示意图.已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变.若用户电阻R0减小,下列说法正确的是()图K29-9A.发电机的输出功率减小B.输电线上损失的功率减小C.用户得到的电压减小D.输电线上的输电电压减小10.2017山西模拟 如图K29-10所示,理想变压器的原、副线圈电路中接有规格相同的灯泡,原线圈电路接在电压有效值恒为U0
7、的交变电源上.当S断开时,L1、L2、L3三只灯泡均正常发光;若闭合S,已知灯泡都不会损坏,且灯丝电阻不随温度变化,则()图K29-10A.灯泡L1变亮 B.灯泡L2变亮C.灯泡L3亮度不变D.灯泡L4正常发光挑战自我11.在如图K29-11甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为21.a,b两端电压与时间的关系如图乙所示,二极管可视为理想二极管,电表均为理想电表,电阻R=10 .下列说法正确的是()图K29-11A.电压表示数为4.5 VB.电压表示数为0C.电流表示数为0.9 AD.电路消耗功率为16.2 W12.(多选)2017西安长安一中模拟 如图K29-12甲所示,理想变压器原、
8、副线圈的匝数之比为101,B是原线圈的中心接头,原线圈输入的电压如图乙所示,副线圈电路中R1、R3为定值电阻,R2为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而减小),C为耐压值为70 V的电容器,所有电表均为理想电表.下列判断正确的是()图K29-12A.当单刀双掷开关与A连接,电阻R2所在处温度升高时,A1的示数变大,A2的示数减小B.当单刀双掷开关与B连接时,副线圈两端电压的频率变为25 HzC.当单刀双掷开关与B连接时,电容器C不会被击穿D.其他条件不变,单刀双掷开关由AB时,变压器的输出功率变为原来的课时作业(二十九)1.BC解析 线圈以较大的转速n匀速转动时,有=2n,所以变压器输入电压的瞬
9、时值表达式是u=U1sin 2nt(V),故A错误;原、副线圈两端电压与匝数成正比,所以变压器的原、副线圈的匝数比是U1U0,故B正确;理想变压器的输入功率和输出功率相等,灯泡正常发光时电功率为P=,所以输入功率为P=,电流表的示数是I1=,故C正确;由于线圈有内阻r,故线圈中产生的电动势有效值大于U1,最大值也就大于U1,故D错误.2.B解析 因为理想变压器原、副线圈匝数比为101,原线圈的交变电压的最大值是311 V,有效值为220 V,故副线圈的电压有效值为22 V,即电压表的示数为22 V,选项A错误;因为灯泡的额定功率为44 W,且正常工作,故通过灯泡的电流为2 A,通过电动机的电流
10、为3 A-2 A=1 A,电动机的输出功率为P出=22 V1 A-(1 A)21 =21 W,选项B正确;变压器的输入功率为22 V3 A=66 W,选项C错误;通过保险丝的电流为=0.3 A,选项D错误.3.BD解析 由图甲可知,该交流电的频率为50 Hz,电压最大值为220V,故其瞬时值表达式为u=220sin 100t(V),选项A错误;由图甲可知,当t=1.510-2 s时,交变电压最大,由法拉第电磁感应定律可知,此时磁通量的变化率最大,穿过线圈的磁通量为零,故此时线圈平面与磁场方向平行,选项B正确;若只减少理想变压器原线圈的匝数,则副线圈两端的电压将升高,副线圈中的电流将增大,变压器
11、的输出功率将变大,故输入功率将变大,选项C错误;若只增大滑动变阻器接入电路中的阻值,由题意可知,电压表V1的示数不发生变化,而副线圈电路中电流将减小,定值电阻R0两端的电压将减小,电压表V2的示数将增大,故电压表V1与V2示数的比值将减小,选项D正确.4.BD解析 仅闭合S,负载电阻减小,变压器T2副线圈电流增大,根据变流规律知,T2原线圈电流增大,即输电线上电流增大,损耗的电压U=Ir增大,损耗的功率P=I2r增大,T2的输入电压U3=U2-Ir减小,所以输出电压U4减小,即灯泡L1两端电压减小,变暗,故A错误,B正确;仅将滑片P下移,变压器T1副线圈匝数增加(n2增加),根据可知U2变大,
12、所以变压器T2的输入电压U3增大,U4增大,根据I4=得负载电流增大,整个电路的电流增大, r消耗的功率会变大,故C错误;仅将滑片P上移,同理可得输电线的电流减小,电流表示数会变小,故D正确.5.C解析 根据变压器原、副线圈两端电压和线圈匝数的关系有,这里n2n1,所以U2U1.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,n2变小,n1不变,而原线圈两端电压U1也不变,因此U2降低,选项C正确.6.B解析 由变压器相关知识得,原、副线圈减去相同的匝数n后,有,0,说明变压器原、副线圈的匝数比变大,可得出C、D错误.由于原线圈电压恒定不变,则副线圈电压减小,小灯泡实际功率减小,小灯泡变暗,A错误
13、,B正确.7.AD解析 由图乙可知,交流电的周期为0.02 s,所以电流方向每秒钟改变100次,A正确;设电压表示数为U2,流过R2的电流为I2=,则U=2U2+2R2, U2= V,B错误;根据P=I2R,电阻R1、R2消耗的功率之比为=12,C错误;a、b两端与副线圈两端的电压之比为=31,D正确.8.C解析 该测量仪是根据电磁感应原理制成的,故只可测量交流电的电流,选项A错误;根据I01=In,则载流导线中电流大小I0=In,选项B错误;若钳形部分铁芯没有完全闭合,则穿过铁芯的磁通量会减小,故测量出的电流将小于实际电流,选项C正确; 若将载流导线在铁芯上多绕几匝,根据I0n=In,则I变
14、大,即钳形电流测量仪的示数将变大,选项D错误.9.C解析 若用户电阻减小,则降压变压器输出功率增大,导致发电机的输出功率增大,选项A错误;降压变压器输出功率增大,导致输电线上电流增大,输电线上损失电压增大,输电线上损失的功率增大,选项B错误;降压变压器原线圈输入电压减小,由于降压变压器的原、副线圈匝数比不变,则降压变压器副线圈输出电压(即用户得到的电压)减小,选项C正确;已知发电机的输出电压不变,升压变压器的原线圈输入的电压不变,由于升压变压器的原、副线圈匝数比不变,则输电线上的输电电压不变,选项D错误.10.A解析 闭合S时,R并减小,P出增大,而P出=P入,故I1增大,则灯泡L1变亮,变压
15、器的输入电压减小,而匝数比不变,则变压器的输出电压减小,灯泡L2和L3变暗,L4不能正常发光,故A正确,B、C、D错误.11.C解析 原线圈的电压有效值为U1= V=18 V,副线圈的电压为U2=18 V=9 V,根据二极管的特性,设电压表测量的有效值为U有,则2 s,解得U有=4.5 V6.36 V,则电压表示数为6.36 V,故选项A、B错误;通过电阻的电流为I2= A=0.9 A,故选项C正确;电路消耗功率为P=R=8.1 W,故选项D错误.12.AC解析 若电阻R2所在处温度升高,R2的阻值减小,根据欧姆定律知,副线圈的总电流变大,所以原线圈电流变大,即A1的示数变大,R2与R1并联后的总电阻减小,故在副线圈中分得的电压减小,所以A2的示数减小,A正确;交流电的频率与匝数无关,不会发生变化,还是50 Hz,B错误;原线圈两端电压最大值为220 V,当单刀双掷开关与B连接时,匝数之比为51,根据变压规律可得副线圈两端电压最大值为44 V,小于电容器的耐压值,故电容器不会被击穿,C正确;开关由AB时,副线圈两端电压U2变为原来的2倍,输出功率P2=变为原来的4倍,D错误.