3.4变压器为什么能改变电压基础巩固（Word版含答案）

3.4变压器为什么能改变电压基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列器件属于变压器的是(　　)
A． B．
C． D．
2．发电厂发电机的输出功率为P，输送电压为U，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，下面说法中错误的是（　　）
A．通过输电线上的电流为
B．输电线路损耗的功率为
C．学校在变压器降压前得到的电压为
D．若输送电压提高到原来的k倍，则输电线路损耗的功率减为原来的
3．如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，Rt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如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＝110sin（50πt）V
B．开关S接在a端，Rt温度升高时，变压器的输入功率变小
C．开关S接在a端，Rt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大
D．开关S由a切换到b，Rt消耗的功率变小
4．原线圈两端电压恒定时用理想变压器给纯电阻负载供电时，用下列哪些办法可以增大输入电流
A．增加原线圈的匝数
B．增加副线圈的匝数
C．在副线圈上多串联一个电阻
D．使绕制线圈的导线粗一些
5．如图所示，交流电源电压接在线圈a、b间，此线圈的匝数=4400匝，=1100匝，=550匝，则：等于
A．：=2：1
B．：=4：1
C．：=8：1
D．：=8：1
6．如图（甲）所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除滑动变阻器以外其余电阻不计．从某时刻开始单刀双掷开关掷向a端，在原线圈两端加上如图（乙）所示交变电压，则下列说法中正确的是
A．该交变电压瞬时值表达式为
B．单刀双掷开关由a扳到b，电压表和电流表的示数都变小
C．t=2×10-2s时，电压表的读数为311V
D．滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变小
7．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生 的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈 1,2 的匝数之比 n1∶n2＝2∶1.在不接负载的 情况下( )
A．当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 110 V
B．当线圈 1 输入电压为 220 V 时，线圈 2 输出电压为 55 V
C．当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 220 V
D．当线圈 2 输入电压为 110 V 时，线圈 1 输出电压为 55V
8．在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示．线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡．他所用的线圈电阻忽略不计．当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）．如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中，最可能有效的是
A．增大电源电压
B．适当增加原线圈a的匝数
C．换一个电阻更小的灯泡
D．将线圈a改接在学生电源直流输出端
9．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：20，当变压器原线圈上电压不变，用户增加负载，副线圈输出电流增加2A时，输入电流（ ）
A．增加0.1A B．降低0.1A
C．增加40A D．降低40A
10．一含理想变压器的电路如图所示。当电压表的示数增加时，发现电压表的示数增加。若副线圈两端所接的两定值电阻的阻值相等，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（　　）
A．20：1 B．10：1 C．1：20 D．1：10
11．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（　　
A．用户用电器上交流电的频率是100Hz
B．发电机输出交流电的电压有效值是500V
C．当夜晚用户用电器增多时，输电线上损失的功率增大
D．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
12．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，且n1A．电流表示数一定减少
B．电压表示数保持不变
C．R1消耗的功率一定大于R2消耗的功率
D．电源的输出功率一定减少
13．如图理想变压器原副线圈匝数比为5：1，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小），原线圈两端电压u=220sin314t （V），以下说法正确的是（ ）
A．当光照增强时，电压表V1示数为44V保持不变
B．当光照增强时，电压表V2示数不变
C．通过电流表A1的电流方向每秒变化100次
D．当光照增强时，电流表A1示数不变，A2示数变大
14．钳形电流测量仪的结构图如图所示，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，日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz．则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是
A．载流导线中电流大小I0=I/n
B．若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将不变
C．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
D．若此表在中国的测量值是准确的，且量程设置为18A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程设置为15A．
15．如图所示为发电站向某一小区用户远距离输电的线路示意图，升压变压器的输出电压保持不变，两条输电线的等效电阻为。某一时段该小区用电的总功率为，此时输电线中的电流为，降压变压器的输出电压为，若所有变压器均可视为理想变压器，则以下判断正确的是（　　）
A．降压变压器的原线圈和副线圈匝数之比为
B．输电线上损耗的电功率为
C．小区用电的总功率为
D．若小区用电的总功率增大，则输电线上电流将会减小
二、填空题（共4题）
16．生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据____________制造的。
17．如图1所示，一台理想变压器，其原线圈为2200匝，副线圈为440匝，副线圈接一个100Ω的负载电阻，当原线圈接在如图2交流电压源上时，电压表示数为______V，电流表示数为______A。
18．远距离输电时，为了减少输送过程中的热损耗，常采用_______输电（选填“高压”或“低压”）．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为5Ω．用11kV和110kV的电压输电，在输电线上损失的功率分别为__________W和________W．
19．某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为的低压________（选填“交流电源”或“直流电源”）。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________（选填“增大”“减小”或“不变”）。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________（选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。
三、综合题（共4题）
20．为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站，遂宁三新水电站发电机组设计为：流出水位比流入的水位低10m，水流量为Q=10m3/s，水轮机效率为75﹪，发电机效率为80﹪，（已知水的密度为ρ=1×103kg/m3，g取10 m /s2） 求：
(1)发电机组的输出电功率是多少
(2)如果发电机输出电压为500V，用户需电压220V，输电线路中能量损失为6%，输电线电阻为10Ω，那么所需升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少
21．交流发电机的路端电压是220V，输出功率是55kW，输电导线电阻为0.4。问：
（1）如果不用变压器，导线上损失的电功率是多少
（2）如果用变压器先将电压提升到2200V，导线上损失的电功率又是多少
22．内蒙古拥有得天独厚的风力资源，是我国北部的风能富集区。在2008年奥运会之前分两期兴建了总装机容量为12万千瓦的风力发电厂，建成后，若采用110kV电压向北京输电。已知从内蒙古到北京的输电线电阻为1。
(1)求输电导线损耗的功率；
(2)若为了降低损耗，把输电电压提高为220kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率；
(3)为了进一步节约能源，请你为输电环节提出一条以上改进措施。
23．某学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V,40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，求：输电线上损耗的电功率多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．B
5．B
6．D
7．B
8．B
9．C
10．B
11．C
12．C
13．C
14．D
15．A
16．电磁感应
17． 44 0.44
18． 高压 2000 20
19． 交流电源 增大 减小 控制变量法
20．(1)6×105W；(2)1：20和470：11。
21．（1）；（2）
22．(1) ；（2）；(3)适当增大输电线的横截面积或再把输电电压提高
23．144 W
答案第1页，共2页