2020届高考物理总复习作业48变压器电能的输送(含解析) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/26 4:07:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

作业48 变压器 电能的输送

一、选择题

图48-1

1.(2019年安徽安庆二测)如图48-1所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )

A.原、副线圈匝数之比为9∶1 B.原、副线圈匝数之比为1∶9 C.此时a和b的电功率之比为9∶1 D.此时a和b的电功率之比为1∶10

解析:灯泡正常发光,则其电压均为额定电压U0,说明原线圈输入电压为9U0,输出电

I1n2I11

压为U0,原、副线圈匝数之比为9∶1,故A正确,B错误;根据公式=,可得=,由

I2n1I29

于小灯泡两端的电压相等,所以根据公式P=UI可得两者的电功率之比为1∶9,故C、D错

误.

答案:A 2.

图48-2

(2016年高考·课标全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路如图48-2所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω,为理想交流电流表,U为正弦交流电源,输出电压的有效值恒定.当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比值为( )

A.2 B.3 C.4 D.5

解析:设变压器原、副线圈匝数之比为k,则可知,开关断开时,副线圈电流为kI,则根据理想变压器原理可知

U-IR1U-4IR1

=k,同理可知=k,代入数据联立解得U=48I,

kI(R2+R3)4kIR2

代入第一式可得k=3,B对,选B.

答案:B 3.(2019年福建漳州八校第二次联考)如图48-3,一理想变压器原线圈接正弦式交流电源,副线圈接有三盏相同的灯(不计灯丝电阻的变化),灯上均标有“36 V 6 W”字样,此时L1恰好正常发光,图中两个电表均为理想电表,其中电流表的示数为0.5 A,下列说法正确的是( )

图48-3

A.原、副线圈匝数之比为3∶1 B.变压器的输入功率为12 W C.电压表的示数为9 V

D.若L3突然断路,则L1变暗,L2变亮,输入功率减小

6136

解析:L1恰正常发光,其电流为I=A=A,灯泡的电阻R= Ω=216 Ω,电压表

366611

示数为IR=18 V,根据输入功率等于输出功率知U1×0.5 A=(36+18)× W=9 W,解得U1

26=18 V,原、副线圈匝数之比为18∶54=1∶3,A、B、C错误;若L3突然断路,则副线圈总电阻增大,电流减小,则L1变暗,分压减小,L2分压增大变亮,输入功率减小,D正确.

答案:D

4.如图48-4甲所示电路,理想变压器原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中R0

为定值电阻,R是滑动变阻器,C为耐压值为22 V的电容器,所有电表均为理想电表.下列说法正确的是( )

2

图48-4

A.副线圈两端电压的变化频率为0.5 Hz B.电流表的示数表示的是电流的瞬时值

C.滑动片P向下移时,电流表A1和A2示数均增大

D.为保证电容器C不被击穿,原、副线圈匝数比应小于10∶1 解析:由交变电压图象可知,原线圈输入电压最大值为311 V,周期T=0.02 s,因此其有效值为220 V,频率为50 Hz,因为变压器不改变交变电压的频率,故副线圈两端电压的变化频率为50 Hz,选项A错误;电流表的示数为交变电流的有效值,选项B错误;输入电压一定,变压器原、副线圈匝数比不变,由=知输出电压不变,滑片下移,副线圈电路总电阻减小,电流增大,故A2示数变大,由原、副线圈电流与匝数成反比,由=可知A1示数增大,选项C正确;保证电容器不被击穿,输出电压最大值为22 V,而输入电压最大值为

U1n1

U2n2

I1n2I2n1

311 V,故原、副线圈匝数比应大于10∶1,选项D错误.

答案:C

图48-5

5.(2019年西安八校联考)如图48-5所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比

n1∶n2=22∶5,电阻R1=R2=25 Ω,D为理想二极管,原线圈接u=2202sin100πt(V)的

交流电,则( )

A.交流电的频率为100 Hz B.通过R2的电流为1 A

C.通过R2的电流为2 A

D.变压器的输入功率为200 W

解析:由原线圈交流电瞬时值表达式可知,交变电流的频率f===50 Hz,A项错;

T2π由理想变压器变压规律=可知,输出电压U2=50 V,由理想二极管单向导电性可知,交

U1n1U2n2

U2TU22

变电流每个周期只有一半时间有电流通过R2,由交变电流的热效应可知,·=·T?U=

R2R2

U2=252 V,由欧姆定律可知,通过R2的电流为2 A,B项错,C项正确;其功率P2=UI2

U22

=50 W,而电阻R1的电功率P1==100 W,由理想变压器输入功率等于输出功率可知,变压

R1

器的输入功率为P=P1+P2=150 W,D项错.

答案:C

图48-6

6.(2019年四川广元二模)一理想降压变压器原、副线圈匝数比为k,原线圈与阻值为4R0的电阻串联后,接入有效值为25 V的正弦式交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,当负载电阻的阻值R=5R0时,理想电压表的示数为5 V.保持变压器输入电流不变,现将负载电阻的阻值增大到R′=11R0,此时输入电压有效值为U′,则( )

25

A.k=,U′=49 V

625

B.k=,U′=48 V

6C.k=4,U′=49 V D.k=4,U′=48 V

解析:变压器副线圈电路电流I2==UR511

=,此时变压器原线圈电路电流为I1=;R5R0R0kR0

5

调整负载前,变压器副线圈电压U2=×6R0=6 V,原线圈上的电压U1=kU2=6k V,则U=

5R0