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中五物理电磁感应 第四份：变压器效率与高压输电
中五物理电磁感应 第四份：变压器效率与高压输电
升降压匝数比、理想与非理想变压器电流、法拉第定律求平均电动势、输电损耗比较与发电机换向，10 题分四级。
练习重点 变压器先判升降压，再用功率守恒（有效率就先乘效率）；输电题一律先由 P = VI 求电流再算 I²R。
01 本卷资料（做完才看答案）
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 |
| 建议时间 | 25 |
| 难度分布 | 基础 4 · 进阶 3 · 挑战 2 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节：中五物理：电磁感应与变压器 |
| 适用年级 | 基础 4 题、进阶 3 题、挑战 2 题、错题重练 1 题 |
02 题目（10 题）
- 基础变压器初级 1 000 匝接 220 V，次级 200 匝，次级电压是多少？
- 基础理想变压器次级输出 12 V、2 A，初级接 240 V，初级电流是多少？
- 基础100 匝线圈内磁通量在 0.5 秒均匀减少 0.02 Wb，感应电动势是多少？
- 基础交流发电机用滑环而直流发电机用换向器，两者输出有何分别？
- 进阶要把 240 V 升到 6 000 V，初级 400 匝，次级要多少匝？
- 进阶100 kW 电力以 400 V 输送，线路电阻 0.4 Ω，线路损耗是多少 W？
- 进阶变压器输入 500 W，次级 46 V 输出 10 A，效率是多少？
- 挑战20 MW 电力分别以 20 kV 及 200 kV 输送，线路电阻 2 Ω，两者损耗相差多少倍？
- 挑战200 匝线圈的磁通量在 0.02 秒内由 0.05 Wb 减到 0.01 Wb，平均感应电动势是多少？
- 错题重练学生计变压器次级电流时忘记效率：输入 600 W、效率 90%、次级 60 V，他答 10 A。正确答案是多少？
03 答案与一句解说
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 44 V | 电压比等于匝数比，220 × 200 ÷ 1 000 = 44 V，属降压变压器。 |
| 2 | 0.1 A | 功率 = 12 × 2 = 24 W，理想变压器功率不变，初级电流 = 24 ÷ 240 = 0.1 A。 |
| 3 | 4 V | 法拉第定律 ε = N ΔΦ ÷ Δt = 100 × 0.02 ÷ 0.5 = 4 V。 |
| 4 | 滑环输出交流电，换向器每半圈换向输出直流电 | 滑环令线圈两端永远接同一外电路，电流方向随线圈转动交替；换向器每半圈把接点对调，所以外电路电流方向固定。 |
| 5 | 10 000 匝 | 次级匝数 = 400 × 6 000 ÷ 240 = 10 000 匝。 |
| 6 | 25 000 W（25 kW） | I = 100 000 ÷ 400 = 250 A，损耗 = I²R = 250² × 0.4 = 25 000 W。 |
| 7 | 92% | 输出功率 = 46 × 10 = 460 W，效率 = 460 ÷ 500 = 92%。 |
| 8 | 相差 100 倍（2 MW 对 20 kW） | 20 kV 时 I = 1 000 A，损耗 1 000² × 2 = 2 × 10⁶ W；200 kV 时 I = 100 A，损耗 100² × 2 = 2 × 10⁴ W，比值 100。 |
| 9 | 400 V | ε = N ΔΦ ÷ Δt = 200 × 0.04 ÷ 0.02 = 400 V。 |
| 10 | 9 A | 实际输出 = 600 × 0.9 = 540 W，次级电流 = 540 ÷ 60 = 9 A。 |
04 做完之后怎样跟进
- 对完答案，只重做错的那几题，并在错题旁写出错在哪一步（公式、单位还是抄错数）。
- 同一题隔两日再做一次；两次都对才可以移到下一份练习。
- 家长只需看答案栏与解说栏，不必逐题讲解。
本卷题目与答案由 TutorZone 团队原创编写，并非任何学校、出版社或考试局的试题；数值与答案均以程式核算。
