2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 電路與電能傳輸 3 電能的傳輸 4 電能的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用課時(shí)分層作業(yè)10 教科版選修1 -1.doc

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3 電能的傳輸 4 電能的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用 課時(shí)分層作業(yè)(十) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] (15分鐘　48分) 1．(6分)(多選)下列關(guān)于理想變壓器的說法中，正確的是(　　) A．輸入功率等于輸出功率 B．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為磁場能，再轉(zhuǎn)化為電能 C．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為電場能，再轉(zhuǎn)化為電能 D．輸送的電能經(jīng)變壓器的鐵芯直接傳輸出去 AB　[從能量的轉(zhuǎn)化來看，由于過程中有電磁感應(yīng)現(xiàn)象出現(xiàn)，所以會(huì)存在“磁生電”的過程，這里的“磁”就是指原線圈中產(chǎn)生的變化磁場，這樣在副線圈中就產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而副線圈可以產(chǎn)生電能．所以A、B正確．] 2．(6分)發(fā)電廠給某工廠的功率限額為500 kW，用100 kV高壓送電，當(dāng)該工廠由于調(diào)整，現(xiàn)在只需要50 kW的電功率時(shí)，發(fā)電廠和工廠間的高壓線路上的電流為(　　) A．0.5 A B．5 A C．50 A D．不知線路電阻，無法計(jì)算 A　[工廠需要多少電能，發(fā)電廠輸出多少電能，由公式P＝IU得選項(xiàng)A對．] 3．(6分)關(guān)于變壓器，下列說法正確的是(　　) A．變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的 B．變壓器的原線圈匝數(shù)一定比副線圈的多 C．變壓器只能改變直流電的電壓 D．變壓器只能有一個(gè)原線圈和一個(gè)副線圈 A　[變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的，故A對；變壓器只能改變交流電的電壓，故C錯(cuò)；變壓器原、副線圈匝數(shù)的多少，根據(jù)實(shí)際需要而定，而且副線圈可以有多個(gè)，故B錯(cuò)，D錯(cuò)．] 4．(6分)下列說法不正確的是(　　) A．變壓器也可以改變恒定電壓 B．變壓器的原理是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，副線圈輸出的電流是原線圈電流的感應(yīng)電流 C．變壓器由繞在同一閉合鐵芯上的若干線圈構(gòu)成 D．變壓器原線圈相對電源而言起負(fù)載作用，而副線圈相對負(fù)載而言起電源作用 A　[變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，只有當(dāng)電流為變化電流時(shí)，變壓器才起作用，對于恒定電壓，變壓器不發(fā)揮作用，A錯(cuò)，B對；變壓器由繞在同一閉合鐵芯上的線圈構(gòu)成，線圈至少有兩個(gè)，一為原線圈，一為副線圈，C對；在有變壓器構(gòu)成的電路中，原線圈與電源相連，起負(fù)載的作用，副線圈與用電器相連，起電源的作用，D對．] 5．(6分)理想變壓器原線圈1 400 匝，副線圈700匝，并接有電阻R，當(dāng)變壓器工作時(shí)原、副線圈中(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：37032078】 A．電流頻率之比為2∶1 B．功率之比為2∶1 C．電流之比為2∶1 D．電壓之比為2∶1 D　[理想變壓器不改變電流頻率和功率，故A、B錯(cuò)誤，電壓與匝數(shù)成正比，故D正確． 根據(jù)電功率不變可知U1I1＝U2I2 則I1∶I2＝U2∶U1電流比為1∶2，故C錯(cuò)誤．] 6．(6分)(多選)遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓升高為原來的n倍，關(guān)于輸電線上的電壓損失和功率損失正確的是(　　) A．輸電線上的電功率損失是原來的 B．輸電線上的電功率損失是原來的 C．輸電線上的電壓損失是原來的 D．輸電線上的電壓損失是原來的 BC　[根據(jù)P＝IU知I＝，導(dǎo)線上損失功率P損＝I2R＝R.因輸送功率一定，P損跟輸送電壓的平方成反比；U損＝R，跟輸送電壓成反比，所以正確答案為B、C.] 7．(12分)某變電站用220 V的電壓送電，導(dǎo)線損失功率為輸送功率的20%，若要使導(dǎo)線損失的電功率降為輸送功率的5%，則輸送電壓應(yīng)為多少？ 【解析】　設(shè)輸送功率為P，輸電線路電阻為R. 導(dǎo)線損失功率P損＝I2R＝R，可知在輸送功率為P及輸電線路一定的情況下，有 P損∝則有：＝＝＝2 所以輸送電壓U2＝2U1＝440 V. 【答案】　440 V [能力提升練] (25分鐘　50分) 8．(6分)如圖334所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，電流表A1的示數(shù)是12 mA，則電流表A2的示數(shù)為(　　) 圖334 A．3 mA　　　 B．0 C．48 mA D．與負(fù)載R的值有關(guān) B　[變壓器只能工作于交流電路，不能工作在恒定電壓和恒定電流的電路，導(dǎo)體棒向左勻速切割磁感線時(shí)，在線圈n1中通過的是恒定電流，不能引起穿過線圈n2的磁通量變化，在副線圈n2上無感應(yīng)電動(dòng)勢出現(xiàn)，所以A2中無電流通過．] 9．(6分)(多選)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線電阻為R，通過導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校的輸入電壓為U2，下列計(jì)算線路損耗功率的式子中正確的是(　　) A．　　　　 B． C．I2R D．I(U1－U2) BCD　[P損＝I2R＝()2R＝＝＝I(U1－U2)．] 10．(6分)某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能．若輸送的總功率為P0，輸送電壓為U，輸電線的總電阻為R，則下列說法中正確的是(　　) A．輸電線上的電流為 B．輸送總功率P0＝ C．輸電線上損失的功率P＝R D．輸電線上損失的功率P＝ C　[根據(jù)P0＝UI得，輸電線上的電流I＝，由于U不是輸電線上損失的電壓，不能通過I＝求解輸電線上的電流，輸送的總功也不能根據(jù)求解，故AB錯(cuò)誤；輸電線上損失的功率P損＝I2R＝R，故C正確，D錯(cuò)誤．] 11．(10分)一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖335所示，則此交流電的頻率是________Hz，若將該電壓加在10 μF的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于________ V；若將該電壓加在一阻值為1 kΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，電路中保險(xiǎn)絲的額定電流不能低于________A． 圖335 【解析】　由圖像可知周期T＝0.02 s，頻率f＝＝50 Hz電容器耐壓值不小于峰值200 V，保險(xiǎn)絲融斷是因?yàn)殡娏鞯臒嵝?yīng)引起的所以應(yīng)不低于有效值I＝＝0.14 A． 【答案】　50　200　0.14 12．(10分)一理想變壓器，其原線圈為2 200匝，副線圈為440匝，并接一個(gè)100 Ω的負(fù)載電阻，如圖336所示． 圖336 (1)當(dāng)原線圈接在44 V直流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為________A． (2)當(dāng)原線圈接在220 V交流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為________A．此時(shí)輸入功率為________W. 【導(dǎo)學(xué)號：37032079】 【解析】　(1)原線圈接在直流電源上時(shí)，由于原線圈中的電流恒定，所以穿過原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零． (2)由＝得 U2＝U1＝220 V＝44 V(電壓表讀數(shù)) I2＝＝ A＝0.44 A(電流表讀數(shù)) P入＝P出＝I2U2＝0.4444 W＝19.36 W. 【答案】　(1)0　0　(2)44　0.44　19.36 13．(12分)一臺交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250 V，輸出功率為100 kW，向遠(yuǎn)處輸電所用導(dǎo)線的總電阻R＝8 Ω，要使輸電線上的功率損失不超過輸送功率的5%，用戶處正好得到220 V的電壓，則供電處升壓變壓器和用戶處降壓變壓器的匝數(shù)比各為多少？ 【導(dǎo)學(xué)號：37032080】 【解析】　發(fā)電機(jī)的輸出電壓：U1＝250 V， 升壓變壓器的原線圈電流：I1＝＝400 A， 輸電線上的功率損失：P損＝P15%，P損＝IR，所以輸電線上的電流：I線＝25 A， 升壓變壓器的匝數(shù)比為＝＝＝. 升壓變壓器副線圈兩端的電壓為 U2＝U1＝16250 V＝4 000 V. 輸電線上的電壓損失為U損＝I線R＝258 V＝200 V. 降壓變壓器原線圈兩端的電壓為U3＝U2－U損＝3 800 V. 降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為 ＝＝＝. 【答案】　1∶16　190∶11