交流電課堂練習(xí) 公開課教學(xué)設(shè)計(jì)

1.發(fā)電機(jī)的輸出電壓是220V，輸出的電功率是44kW，輸電線的總電阻是Ω.求：（1）若直接供電，用戶得到的電功率是多少？（2）若變電站用匝數(shù)比是1∶10的升壓理想變壓器，經(jīng)相同的輸電線后，再用匝數(shù)比是10∶1的理想變壓器降壓后供給用戶，則用戶得到的電功率又是多少？【答案】（1）36kW；（2）kW【解析】試題分析：（1）（2）2.一小型發(fā)電站通過理想升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率P=500kW，輸出電壓U1=500V，升壓變壓器B1原、副線圈的匝數(shù)之比n1：n2=1：5，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻R=1．5Ω．降壓變壓器B2的輸出電壓U4=220V．求：（1）升壓變壓器B1副線圈兩端的電壓U2；（2）輸電導(dǎo)線上損失的功率P損；（3）降壓變壓器B2原、副線圈的匝數(shù)之比n3：n4．【答案】（1）2500V（2）6×104W（3）10：1【解析】試題分析：（1）升壓變壓器的輸出電壓：（2）傳輸電流：損失的功率：（3）降壓變壓器的輸入電壓為：U3=U2-I2R=2200V降壓變壓器的匝數(shù)比：3.某小水電站發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100kW，輸出電壓為250V．現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，所用輸電線的總電阻為8Ω，輸電損失在輸電線上的電功率恰好為輸送功率的5%，用戶獲得200V電壓．若升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，求：（1）輸電線中的電流大?。?）所選用的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．（3）所選用的降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．【答案】（1）400A（2）1：16（3）19：1【解析】試題分析：畫出高壓輸電線路圖如圖所示（1）設(shè)升壓變壓器原線圈電流為I1，電壓為U1，有U1=250V，（2）升壓變壓器副線圈電流為I2，當(dāng)輸電線上損失功率為輸送功率的5%時，有△P=I22r線=5%P因此升壓變壓器的匝數(shù)比（3）降壓變壓器副線圈中的電流為I4，用戶得到的功率P'=P－△P=95%P又P'=U4I4所以I4=475A而降壓變壓器原線圈電流I3=I2=25A所以，降壓變壓器匝數(shù)比4.如圖，發(fā)電機(jī)輸出功率為100kW，輸出電壓為，用戶需要的電壓為，兩變壓器之間輸電線的總電阻為R=10Ω，其它電線的電阻不計(jì)，若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為總功率的4％，試求：（變壓器是理想的）（1）發(fā)電機(jī)輸出電流和輸電線上的電流大?。唬?）在輸電線路中設(shè)置的升、降變壓器原副線圈的匝數(shù)比。答案】（1）、（2）、【解析】試題分析：（1）輸電線路的示意圖如圖所示，輸電線損耗功率，又輸電線電流原線圈中輸入電流（2）原副線圈中的電流比等于匝數(shù)的反比，所以這樣，所以5.如圖15所示，理想變壓器原線圈Ⅰ接到220V的交流電源上，副線圈Ⅱ的匝數(shù)為30，與一標(biāo)有“12V，12W”的燈泡連接，燈泡正常發(fā)光．副線圈Ⅲ的輸出電壓為110V，電流為0.4A．求：(1)副線圈Ⅲ的匝數(shù)；(2)原線圈Ⅰ的匝數(shù)以及通過原線圈的電流．如圖所示的變壓器的原線圈1接到220V的交流電源上．副線圈2的匝數(shù)n2＝30匝，與一個“11V，11W”的燈泡L連接，L能正常發(fā)光．副線圈3的輸出電壓U3＝110V，與電阻R連接，通過R的電流為0.4A，求：(1)副線圈3的匝數(shù)n3.(2)原線圈1的匝數(shù)n1和電流I1.（多選）如圖所示，甲為一臺小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1Ω，外接燈泡的電阻為9Ω，則（）A.電壓表的示數(shù)為6VB.發(fā)電機(jī)的輸出功率為4WC.在l．0×10﹣2s時刻，穿過線圈的磁通量最大D.在0．5×10﹣2s時刻，穿過線圈的磁通量變化率最大【答案】CD2．一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示，由圖可知（）A.該交流電的電壓瞬時值的表達(dá)式為u=100B.該交流電的頻率為25C.該交流電的電壓有效值為100D.若將該交流電壓加在阻值R=100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率為【答案】BD如圖甲所示，一個矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動．線圈內(nèi)磁通量隨時間t的變化如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．t1時刻線圈中的感應(yīng)電動勢最大B．t2時刻ab的運(yùn)動方向與磁場方向垂直C．t3時刻線圈平面與中性面重合D．t4、t5時刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同【答案】BC．線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢如圖所示，從圖中可知（）A．在t1和t3時刻，線圈處于垂直中性面位置B．在t2和t4時刻，穿過線圈的磁通量為零C．從t1到t4線圈轉(zhuǎn)過的角度為πradD．若從0時刻到t4時刻經(jīng)過0．02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次【答案】AD7．一正弦交流電的電流隨時間變化規(guī)律圖象如圖所示，由圖可知A．用電流表測該電流，其示數(shù)為14．1AB．該交流電流的頻率為100HzC．該交流電流通過10Ω電阻時，電阻消耗的電功率為1000WD．該交流電流即時值表達(dá)式為i＝10sin628t（A）【答案】C如下圖所示是一交變電流的圖像，則該交變電流的有效值為（）A．B．C．D．【答案】D如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為5：1，A1、A2為理想交流電流表，V1、V2為理想交流電壓表，R1、為定值電阻，為光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小），原線圈兩端電壓A.當(dāng)光照增強(qiáng)時，電壓表示數(shù)為44V保持不變B.當(dāng)光照增強(qiáng)時，電壓表示數(shù)不變C.通過電流表的電流方向每秒變化100次D.當(dāng)光照增強(qiáng)時，電流表示數(shù)變大，示數(shù)不變【答案】AC如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為定值電阻，開關(guān)S是閉合的．V1和V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；A1、A2和A3為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3．現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（）A．U2變小、I3變小B．U2不變、I3變大C．I1變小、I2變小D．I2變大、I3變大【答案】BC．圖中B為理想變壓器，接在交變電壓有效值保持不變的電源上．指示燈L1和L2完全相同（其阻值均恒定不變），R是一個定值電阻，電壓表、電流表都為理想電表．開始時開關(guān)S是閉合的，當(dāng)S斷開后，下列說法正確的是（）A．電流表A2的示數(shù)變大B．電壓表的示數(shù)變大C．電流表A1的示數(shù)變小D．燈泡L1的亮度變暗【答案】C．如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是（）A．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大C．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變小D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大【答案】BC（多選）如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器．V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示．下列說法正確的是（）A．滑片P向上滑動過程中，U2不變、I1變小B．滑片P向上滑動過程中，U2變小、I1變大C．I1和I2表示電流的瞬間值D．U1和U2表示電壓的有效值【答案】AD如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（報(bào)器未畫），電壓表和電流表為理想表，R0為定值電阻R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減?。铝姓f法中正確的是A．圖乙中電壓的有效值為B．電壓表的示數(shù)為44VC．R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大D．R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大【答案】ACD1.發(fā)電機(jī)的輸出電壓是220V，輸出的電功率是44kW，輸電線的總電阻是Ω.求：（1）若直接供電，用戶得到的電功率是多少？（2）若變電站用匝數(shù)比是1∶10的升壓理想變壓器，經(jīng)相同的輸電線后，再用匝數(shù)比是10∶1的理想變壓器降壓后供給用戶，則用戶得到的電功率又是多少？【答案】（1）36kW；（2）kW【解析】試題分析：（1）（2）1.一小型發(fā)電站通過理想升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率P=500kW，輸出電壓U1=500V，升壓變壓器B1原、副線圈的匝數(shù)之比n1：n2=1：5，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻R=1．5Ω．降壓變壓器B2的輸出電壓U4=220V．求：（1）升壓變壓器B1副線圈兩端的電壓U2；（2）輸電導(dǎo)線上損失的功率P損；（3）降壓變壓器B2原、副線圈的匝數(shù)之比n3：n4．【答案】（1）2500V（2）6×104W（3）10：1【解析】試題分析：（1）升壓變壓器的輸出電壓：（2）傳輸電流：損失的功率：（3）降壓變壓器的輸入電壓為：U3=U2-I2R=2200V降壓變壓器的匝數(shù)比：2.如圖所示為泰安某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng)，由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)向全校22個教室（每個教室有“220V40W”的白熾燈6盞）供電．如果輸電線的總電阻R是4Ω，升壓變壓器和降壓變壓器（都認(rèn)為是理想變壓器）的匝數(shù)比分別是1∶4和4∶1，那么：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)是多大？（2）發(fā)電機(jī)的電動勢是多大？（3）輸電效率是多少？【答案】（1）5424W（2）250V．（3）97．3％【解析】試題分析：（1）全校教室白熾燈消耗的功率P用＝22×40×6W＝5280W．設(shè)輸電線路電流為I線，輸電電壓為U2，降壓變壓器原線圈電壓為U3，而U4＝220V，則U3＝4×220V＝880V，線路損失功率P損＝Ieq\o\al(2,線)R線＝36×4W＝144W，所以P出＝P用＋P損＝5424W．（2）U損＝I線R線＝6×4V＝24V，U送＝U2＝U損＋U3＝904V，由得：升壓變壓器原線圈電流發(fā)電機(jī)的電動勢E＝I1r＋U1＝24×1V＋226V＝250V．（3）一小型發(fā)電機(jī)通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給某工廠，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為為50kW，輸出電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:5，兩個變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為15Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，變壓器本身的損耗忽略不計(jì)，在輸電過程中電抗造成電壓的損失不計(jì)，求：（1）升壓變壓器副線圈兩端的電壓；（2）輸電線上損耗的電功率；（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。（4）該廠安裝的都是“220V40W”的電燈，不考慮其他電器，則允許同時開多少盞燈？【答案】（1）2500V（2）6000W（3）10：1（4）1100盞【解析】試題分析：（1）因?yàn)?，所以．?）50kW。輸電線中電流，則輸電線損耗功率6000W。（3）輸電線上損耗的電壓300V降壓變壓器原線圈2200V降壓變壓器匝數(shù)比=10：1（4）44000W所以燈的盞數(shù)n==1100盞某小水電站發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100kW，輸出電壓為250V．現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，所用輸電線的總電阻為8Ω，輸電損失在輸電線上的電功率恰好為輸送功率的5%，用戶獲得200V電壓．若升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，求：（1）輸電線中的電流大?。?）所選用的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．（3）所選用的降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．【答案】（1）400A（2）1：16（3）19：1【解析】試題分析：畫出高壓輸電線路圖如圖所示（1）設(shè)升壓變壓器原線圈電流為I1，電壓為U1，有U1=250V，（2）升壓變壓器副線圈電流為I2，當(dāng)輸電線上損失功率為輸送功率的5%時，有△P=I22r線=5%P因此升壓變壓器的匝數(shù)比（3）降壓變壓器副線圈中的電流為I4，用戶得到的功率P'=P－△P=95%P又P'=U4I4所以I4=475A而降壓變壓器原線圈電流I3=I2=25A所以，降壓變壓器匝數(shù)比如圖，發(fā)電機(jī)輸出功率為100kW，輸出電壓為，用戶需要的電壓為，兩變壓器之間輸電線的總電阻為R=10Ω，其它電線的電阻不計(jì)，若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為總功率的4％，試求：（變壓器是理想的）（1）發(fā)電機(jī)輸出電流和輸電線上的電流大??；（2）在輸電線路中設(shè)置的升、降變壓器原副線圈的匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）、（2）、【解析】試題分析：（1）輸電線路的示意圖如圖所示，輸電線損耗功率，又輸電線電流原線圈中輸入電流（2）原副線圈中的電流比等于匝數(shù)的反比，所以這樣，所以如圖所示，發(fā)電機(jī)輸出功率P1=100kW，輸出電壓U1=250V，用戶需要的電壓U4=220V，輸電線總電阻為10Ω.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：（1）發(fā)電機(jī)的輸送電流I1是多少？（2分）（2）在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1：n2.（3分）（3）用戶得到的電功率P4是多少？（3分）【答案】（1）400A（2）（3）【解析】試題分析：（1）（2分）（2）輸電線損耗功率，又，∴輸電線電流（3分）（3）（3分）如圖15所示，理想變壓器原線圈Ⅰ接到220V的交流電源上，副線圈Ⅱ的匝數(shù)為30，與一標(biāo)有“12V，12W”的燈泡連接，燈泡正常發(fā)光．副線圈Ⅲ的輸出電壓為110V，電流為0.4A．求：(1)副線圈Ⅲ的匝數(shù)；(2)原線圈Ⅰ的匝數(shù)以及通過原線圈的電流．如圖所示的變壓器的原線圈1接到220V的交流電源上．副線圈2的匝數(shù)n2＝30匝，與一個“11V，11W”的燈泡L連接，L能正常發(fā)光．副線圈3的輸出電壓U3＝110V，與電阻R連接，通過R的電流為0.4A，求：(1)副線圈3的匝數(shù)n3.(2)原線圈1的匝數(shù)n1和電流I1.（多選）如圖所示，甲為一臺小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1Ω，外接燈泡的電阻為9Ω，則（）A.電壓表的示數(shù)為6VB.發(fā)電機(jī)的輸出功率為4WC.在l．0×10﹣2s時刻，穿過線圈的磁通量最大D.在0．5×10﹣2s時刻，穿過線圈的磁通量變化率最大【答案】CD2．一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示，由圖可知（）A.該交流電的電壓瞬時值的表達(dá)式為u=100B.該交流電的頻率為25C.該交流電的電壓有效值為100D.若將該交流電壓加在阻值R=100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率為【答案】BD如圖甲所示，一個矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動．線圈內(nèi)磁通量隨時間t的變化如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．t1時刻線圈中的感應(yīng)電動勢最大B．t2時刻ab的運(yùn)動方向與磁場方向垂直C．t3時刻線圈平面與中性面重合D．t4、t5時刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同【答案】BC．線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢如圖所示，從圖中可知（）A．在t1和t3時刻，線圈處于垂直中性面位置B．在t2和t4時刻，穿過線圈的磁通量為零C．從t1到t4線圈轉(zhuǎn)過的角度為πradD．若從0時刻到t4時刻經(jīng)過0．02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次【答案】AD7．一正弦交流電的電流隨時間變化規(guī)律圖象如圖所示，由圖可知A．用電流表測該電流，其示數(shù)為14．1AB．該交流電流的頻率為100HzC．該交流電流通過10Ω電阻時，電阻消耗的電功率為1000WD．該交流電流即時值表達(dá)式為i＝10sin628t（A）【答案】C如下圖所示是一交變電流的圖像，則該交變電流的有效值為（）A．B．C．D．【答案】D如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為5：1，A1、A2為理想交流電流表，V1、V2為理想交流電壓表，R1、為定值電阻，為光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度增大而減?。?，原線圈兩端電壓A.當(dāng)光照增強(qiáng)時，電壓表示數(shù)為44V保持不變B.當(dāng)光照增強(qiáng)時，電壓表示數(shù)不變C.通過電流表的電流方向每秒變化100次D.當(dāng)光照增強(qiáng)時，電流表示數(shù)變大，示數(shù)不變【答案】AC如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為定值電阻，開關(guān)S是閉合的．V1和V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；A1、A2和A3為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3．現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷