物理沪科版 (2019)3.3 电能的输送一课一练

这是一份物理沪科版 (2019)3.3 电能的输送一课一练，共12页。试卷主要包含了L1，发电站通过升压变压器，如图，如图所示，一输入电压为220V，如图所示，自耦变压器输入端A等内容，欢迎下载使用。
【名师】第3节电能的输作业练习一．填空题1．一个变压器原线圈输入电压为220V，副线圈输出电压为22V，若副线圈增加100匝后，输出电压增加到33V，则变压器原线圈匝数为              ．  2．L1．L2．L3为三只完全相同的灯泡，按如图所示方式接入一理想变压器．己知匝数比n1：n2=3：1，当a．b接入交流电路时，L2和L3的实际功率为P，此时L1的实际功率P1为　      　．　 3．如图所示的理想变压器原线圈匝数n1=220匝，副线圈匝数n2=10匝，灯泡电阻为R=10Ω，现给变压器原线圈中通入e=220sin100πt（V）的交流电，则灯泡两端的电压U=　   　V，电流表的读数I=　　    A．（结果可以用分数表示） 4．发电站通过升压变压器．输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．如图所示，若发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，升压变压器的原．副线圈的匝数比为 1：25，则升压变压器的输出电压U2=　     　，输电导线中的电流I2=　   　．若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%，则输电导线的总电阻R线=　     　，降压变压器原线圈两端的电压U3=　    　．5．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材：A．可拆变压器（铁芯．两个已知匝数的线圈）B．条形磁铁     C．直流电源       D．多用电表     E．开关．导线若干上述器材在本实验中不必用到的是　  　（填器材前的序号），本实验中还需用到的器材有　               　．  6． 如图所示，理想变压器的副线圈上接有三个灯泡．原线圈与﹣个灯泡串联接在交流电源上．若四个灯泡完全相同，且都正常发光，则原副线圈匝数比为　     　；电源两端的电压U1与灯泡两端的电压U2之比　    　． 7．如图：理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原．副线圈的匝数比为　    　，流过灯泡b的电流为　    　A． 8．某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为10kV．若采用200kV的高压输电，那么，升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为　    　；输电线等效电阻为10Ω，输电线上的电压损失为　   　V． 9．如图所示，一输入电压为220V．输出电压为36V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原．副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈 的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原线圈匝数为　           　副线圈匝数为　        　． 10．如图所示，自耦变压器输入端A．B接交流稳压电源，其电压有效值U1＝100 V，R0＝40 Ω，当滑动片处于线圈中点位置时，C．D两端电压的有效值U2为________V，通过电阻R0的电流有效值为________A。 11．如图所示，理想变压器MN原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R0和两个小灯泡L1．L2，电表为理想电表．最初电键S是断开的，现闭合电键S，则副线圈两端电压将　   　，电流表A1示数将　    　．（选填“变大”，“变小”，或者“不变”） 12．如图所示的理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接一个标有“12V  100W”的灯泡，已知变压器初．次级线圈的匝数比为18：1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为　    　 V，电流表的读数为　    　 A． 13．汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油空气混合气要靠火花塞点燃．但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞上产生火花，要产生电火花，电压要达到10000V，为此要使用如图所示的点火装置，则图中虚线框内所缺的部分是　        　，这一部分应该满足　              　，才能在火花塞中产生火花．  14．为了测定变压器的原．副线圈的匝数，可以在变压器的闭合铁芯上再临时绕一个线圈，已知临时绕的线圈是5匝，将变压器的原线圈接到电压是220V的交流电源上，测得副线圈和临时绕的线圈两端的电压分别是6.0V和0.4V．由此可知这个变压器原线圈的匝数是________匝，副线圈的匝数是________匝15．某发电厂用2.2kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率．前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为　     　．要将2.2kV的电压升高至22kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是　    　匝． 16．如图所示，交流发电机电动势的有效值为E=20V，内阻不计，它通过一个R=6Ω的指示灯连接降压变压器．降压变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V．0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．则降压变压器初级．次级线圈匝数比为　 　，发电机的输出功率为　   　．   
17．交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可．扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻．还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用．如图所示，变压器a．b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c．d两个接线端子之间线圈的匝数n2，并且已知n1＞n2，若将电流表的“0～3A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子________相连（选填“a．b”或“c．d”）；这时，电流表的量程为____________A． 18．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为n1n2=41，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等，a．b端加一定交变电压后，两电阻的电功率之比PAPB=        ，两电阻两端电压之比UAUB=        。
参考答案与试题解析1．【答案】2000匝【解析】【考点】变压器的构造和原理．【专题】交流电专题．【分析】根据变压器的匝数比等于电压之比求匝数比，再根据数学公式求副线圈的匝数．【解答】解：根据变压器匝数与电压成正比，U1：U2=n1：n2=10：1，若副线圈增加100匝，则输出电压就增加到33V．所以 n1：（n2+100）=220：（22+33）解得：原线圈匝数为n1=2000匝．副线圈匝数n2=200匝，故答案为：2000匝【点评】本题考查了变压器的匝数之比等于电压之比，难点在于利用数学公式求副线圈的匝数． 2．【答案】 【解析】【考点】变压器的构造和原理．【专题】定量思想；方程法；交流电专题．【分析】根据变压器的电压．电流与匝数的关系和输入功率等于输出功率，结合欧姆定律即可求解．【解答】解：L2和L3的实际功率为P，根据，所以．两端电压相同，设为U；．中的电流相等，设为I根据电压与匝数成正比，，得根据输入功率等于输出功率，有即原线圈电流的实际功率故答案为： 3．【答案】10，【解析】【考点】变压器的构造和原理【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，分析即可得出结论．【解答】解：原线圈电压的有效值为：根据电压与匝数成正比，有：代入数据解得：输入功率等于输出功率，根据，有：代入数据：解得：故答案为：10，【点评】掌握住理想变压器的电压．电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题． 4．【答案】6250V，16A，15.6Ω，6000V． 【解析】【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【分析】根据原副线圈的电压比等于匝数之比求出升压变压器的输出电压，通过输出功率求出导线上的电流，根据P=I2R求出输电线上的电阻．通过欧姆定律求出输电线路上的电压降，从而求出降压变压器的输入电压．【解答】解：根据得，则U2=250×25V=6250V．输电线路上的电流．根据4%P=，解得R=．则输电线路上的电压降△U=I2R≈250V，所以U3=U2﹣△U=6000V．故答案为：6250V，16A，15.6Ω，6000V．【点评】掌握住理想变压器的电压．电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．  5．【答案】上述器材在本实验中不必用到的是：BC，本实验中还需用到的器材有：低压交流电源【解析】考点： 探究变压器电压与匝数的关系．专题： 实验题；交流电专题．分析： 变压器线圈两端的电压与匝数的关系：；所以需要的器材有：可拆变压器（铁芯．两个已知匝数的线圈），多用电表（测电压），导线．开关，低压交流电源．解答： 解：A：变压器线圈两端的电压与匝数的关系：；所以需要知道原副线圈的匝数，可拆变压器就能满足条件．故A必用．B：变压器的原理是互感现象的应用，是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，所以不需要外界的磁场，故B不必用到．C：变压器的原理是互感现象的应用，是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，如果原线圈中通的是直流电源，则副线圈中不会有感应电流产生，故C不必用到，需要用到低压交流电源．D：变压器线圈两端的电压与匝数的关系：，需要测电压，所以需要一个测电压的仪器．故D必用．E：做电学实验，当然需要用到开关．导线，故E必用．故答案为：上述器材在本实验中不必用到的是：BC，本实验中还需用到的器材有：低压交流电源点评： 做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验时，需要按照原理去找实验器材． 6．【答案】3：1；4：1【解析】考点:变压器的构造和原理.专题:电磁感应——功能问题．分析:设每只灯的额定电流为I，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为3I，由电流关系求出匝数比；由匝数比求电压关系解答:解：设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为3I，原副线圈电流之比为1：3，所以原．副线圈的匝数之比为3：1，所以原线圈电压为3U，而A灯泡的电压也为U，所以电源的电压为4U，而副线圈电压为U，所以．故答案为：3：1；4：1点评:本题解题的突破口在原副线圈的电流关系，难度不大，属于基础题．7．【答案】10：3    0.2【解析】【考点】变压器的构造和原理【分析】由a灯正常发光可求出副线圈的电压，由 可求原．副线圈的匝数比； a 灯泡正常发光时可由额定功率和电阻求出a灯泡电压．电流；根据公式=可计算出副线圈的I2，再根据并联电路特点Ib=I2﹣Ia，求出流过灯泡b的电流Ib．【解答】解：因a正常发光，根据公式Pa=，得Ua=，副线圈电压 ，故 ；    a正常发光时，根据公式Pa=UaIa得 Ia==0.1A，    因b灯与a 灯并联，则 Ub=Ua=3v   根据公式=得  副线圈总电流 I2=I1=×0.09=0.3A，   又因b灯与a 灯并联副线圈总电流 I2=Ia+Ib   故流过灯泡b的电流 Ib=I2﹣Ia=0.2A故答案为：10：3    0.2【点评】合理选择功率计算公式，联系理想变压器的匝数比与电流比．电压比关系，可快速求解． 8．【答案】1：20   10【解析】【考点】变压器的构造和原理【分析】根据变压器线圈匝数比等于电压之比即可求解；由△U=IR求输电线上电压损失．【解答】解：根据电压与匝数成正比，有输电上的电流电压损失△U=IR=1×10=10V故答案为：1：20   10【点评】本题主要考查了变压器的原理，电功率的计算问题，输电线上的电压损失用△U=IR，功率损失，难度不大，属于基础题． 9．【答案】1100匝，180匝【解析】【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，分析即可得出结论【解答】解：对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得：n1===1100变压器烧坏前，同理 n2=？n1=×1100=180，故答案为：1100匝，180匝 10．【答案】200,5【解析】考点：理想变压器答案：2005试题解析：当滑动片位于线圈中点位置时，由变压器电压关系有∶=，所以U2＝＝200 V，通过R0的电流为 11．【答案】不变，变大【解析】【考点】变压器的构造和原理【分析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．【解答】解：由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输出的电压始终不变；当S接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，而变压器的匝数比不变，所以原线圈中的电流增大；故答案为：不变，变大【点评】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值．有效值．瞬时值以及变压器变压原理．功率等问题彻底理解． 12．【答案】216； 0.46． 【解析】【考点】 变压器的构造和原理．【分析】理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电流与匝数成反比，原副线圈电压与匝数成正比．且电流与电压均是有效值，电表测量值也是有效值．【解答】解：已知变压器初．次级线圈的匝数比为18：1，由电压与匝数成正比得U1==216V；即电压表读数为216V．因理想变压器的输出功率与输入功率相等P2=P1所以I1==0.46A故答案为：216； 0.46． 13．【答案】变压器；副线圈匝数大于原线圈匝数．【解析】【考点】变压器的构造和原理；内燃机的工作原理．【专题】交流电专题．【分析】蓄电池的电压为12V，火花塞需要的电压为10000V，所以电路中需要的是升压变压器，再根据升压变压器的原理可得副线圈匝数大于原线圈匝数．【解答】解：由于火花塞需要的电压为10000V，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以虚线框内所缺的是变压器，并且需要的应该是升压变压器，所以变压器的副线圈匝数大于原线圈匝数．故答案为：变压器；副线圈匝数大于原线圈匝数． 14．【答案】2750．  75【解析】15．【答案】100：1；1800【解析】【考点】变压器的构造和原理．【分析】由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同．设输送功率为P，则有P=U1I1=U2I2，而在电线上损耗功率为P损=I2R，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比．理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比．【解答】解：设输送功率为P，则有P=U1I1=U2I2，而在电线上损耗功率为P损=I2R=，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的输送电压之比为1：10，所以损失功率之比为100：1，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100：1．理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比．所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝．故答案为：100：1；1800【点评】本题考查减小输电线路电功率损失的方法，此题与我们的日常生活联系比较紧密，是这几年高考出题的一个新的方向．我们在日常生活中要养成勤于观察．勤于思考的好习惯．　 16．【答案】3：1，6.67W【解析】考点： 变压器的构造和原理；电功．电功率．专题： 交流电专题．分析： 输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，先求出变压器输出的总功率，然后根据理想变压器的原理分析即可．解答： 解：变压器的输入功率为P1=P2=24×0.25=6W所以副线圈电流I2=A而U1+I1R=E，P1=U1I1，所以I1=A，U1=18V，所以，（2）由P=UI发电机的输出功率为：W故答案为：3：1，6.67W点评： 根据理想变压器的电压与匝数，电流与匝数之间的关系，和欧姆定律来逐项的分析求解即可求得结论． 17．【答案】a．b，【解析】考点:变压器的构造和原理． 专题:交流电专题．分析:理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器．解答:解:由题意可知，该处的变压器起到的作用是先将大电流转化为小电流，然后再将小电流连接电流表进行测量．所以电流表接电流小的线圈．根据变压器中电流与匝数的关系式:，电流与匝数成反比，所以电流表接匝数比较多的线圈，所以要接在a．b端；电压表原来的量程为3V，则接变压器后的量程: A故答案为:a．b，点评:理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时变压比与匝数成正比，电流比与匝数成反比． 18．【答案】1：16            1：4【解析】