《2020-2021学年高中物理人教版选修3-2检测:第五章 交变电流5.4变压器》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020-2021学年高中物理人教版选修3-2检测:第五章 交变电流5.4变压器(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 - 5.35.3 变压器变压器 课时作业 基础达标 1关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是() A通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 【解析】通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通 量变化,A 错误;因理想变压器无漏磁,故 B 错误;由互感现象知 C 正确;原线圈中的电 能转化为磁场能又转化为电能,原副线圈通过磁场联系在一起,故 D 错误 【答案】C 2 变压器原线圈 1400 匝, 副线圈 700 匝并接有电阻R,
2、 当变压器工作时原、 副线圈中() A频率比为 2 :1 B功率比为 2:1 C电流比为 2:1 D电压比为 2:1 【解析】由于变压器不能改变交变电流的功率和频率,所以原、副线圈电流功率和频 率之比均为 1:1,A、B 错误;而根据电流与匝数之间关系,得电流比为 1:2,C I1 I2 n2 n1 错误;根据电压与匝数之间关系,得电压比为 2:1,D 正确 U1 U2 n1 n2 【答案】D 3. 用一理想变压器向一负载R供电如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1 和副线圈中的电流I2之间的关系是() AI2增大,I1也增大 BI2增大,I1却减小 CI2减小,I1也减小 DI2减
3、小,I1却增大 【解析】增大负载电阻R时,由欧姆定律I2可得I2减小,又由于,I1 U2 R I1 I2 n2 n1 - 2 - ,所以I1也减小,选项 C 正确 n2I2 n1 【答案】C 4如图所示,一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u3sin314t V 的交变电2 流原线圈匝数n1100 匝,副线圈匝数n2200 匝,则() A将击穿电压为 6 V 的电容器接在C、D两端,能正常工作 B把电磁打点计时器接在C、D两端,打点周期为 0.02 s C把额定电压为 6 V 的小灯泡接在C、D两端,小灯泡能正常工作 D把交流电压表接在C、D两端时,电压表读数为 8.48 V 【解析】交变
4、电流的周期T0.02 s,有效值U13 V,变压器不改变交变电流的 2 频率,故 B 正确;由,得U2U16 V,变压器输出电压的峰值为 6 V,故大于电容 U1 U2 n1 n2 n2 n1 2 器的击穿电压,A、D 错误,C 正确 【答案】BC 5一台理想变压器的副线圈有 100 匝,输出电压为 10 V,则铁芯中磁通量的变化率的最 大值为() A10 Wb/s B14.1 Wb/s C0.14 Wb/s D28.2 Wb/s 【解析】由En知 t Em10 Wb/s0.14 Wb/s. t 1 n 1 100 2 【答案】C 6如图所示为一理想变压器,n1为原线圈,接一正弦交流电,n2n
5、3,在n2、n3两个线 圈上分别获得 35 V 电压,要想得到 70 V 电压,c、d、e、f怎样连接() Ad、e连在一起,c、f为输出端 - 3 - Bc、f连在一起,e、d为输出端 Ce、c连在一起,f、d为输出端 Df、d连在一起,e、c为输出端 【解析】两个线圈串联后,要注意使电动势的方向相同,如果接反了,输出电压就变 为零 【答案】CD 7图中B为理想变压器,接在交变电压有效值保持不变的电源上,L为指示灯,灯泡L1 和L2完全相同(其阻值均恒定不变),R是一个定值电阻,电压表、电流表都是理想电表开 始时开关 S 是闭合的,当 S 断开后,下列说法正确的是() A电流表 A2的示数变
6、大 B电压表的示数变大 C电流表 A1的示数变小 D灯泡L1的亮度变暗 【解析】由题意可知,原副线圈两端电压均保持不变,故的示数不变,选项 B 错误; 当开关 S 断开后,副线圈电路中的总电阻增大,干路电流减小,则的示数减小,输出功率 减小,则输入功率减小,的示数减小,选项 A 错误,选项 C 正确;电路中R两端电压减小, L1两端电压增大,L1变亮,选项 D 错误 【答案】C 8. 如图,理想变压器原线圈与一 10 V 的交流电源相连,副线圈并联两个小灯泡 LA和 LB,小 灯泡 LA的额定功率为 0.3 W,正常发光时电阻为 30 ,已知两灯泡均正常发光,流过原线圈 的电流为 0.09 A
7、. (1)原、副线圈的匝数比为多少? (2)流过灯泡 LB的电流为多少? 【解析】(1)U110 V,根据小灯泡正常发光, 则U23 V,. PLARLA n1 n2 U1 U2 10 3 - 4 - (2),所以I2I10.3 A, I2 I1 n1 n2 n1 n2 ILA0.1 A,ILBI2ILA0.2 A. U2 RLA 【答案】(1)10:3(2)0.2 A 能力提升 1钳形电流表的外形和结构如图甲所示图甲中电流表的读数为 1.2 A图乙中用同一 电缆线绕了 3 匝,则() A这种电流表能测直流电流,图乙的读数为 2.4 A B这种电流表能测交变电流,图乙的读数为 0.4 A C这
8、种电流表能测交变电流,图乙的读数为 3.6 A D这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流,图乙的读数为 3.6 A 【解析】钳形电流表的工作原理是电磁感应,所以它只能测交变电流,根据变压器的 原理,I1n1I0n0,其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数,n0指待测电流导线的匝数,I1指外 接电流 当在图乙中用同一电缆线绕了n03 匝, 则n13n0, 则满足I2n1I0n0.解得I2 3I13.6 A. 【答案】C 2 如图所示,M为理想变压器, 电表均可视为理想表, 接线柱a、b接电压u311sin314t V 的正弦交流电源当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,示数发生变化的电表是() AA1、
9、A2 BA2、V2 CA1、A2、V2 DA1、A2、V1、V2 【解析】电压表的示数不变,电流表的示数变化,都随电阻的减少而增大 【答案】A 3下图所示的 4 种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯相同,且都是“200 V,40 W” 当灯泡所消耗的功率都调至 20 W 时,台灯消耗的功率最小的是() - 5 - 【解析】在通过电阻进行分压或分流的电路中,电阻本身将消耗能量,利用理想变压 器使灯在工作时变压器不损失能量,则这种可调台灯消耗的功率就最小,分析可知使灯的功 率都调至 20 W 时 C 电路消耗功率最小 【答案】C 4. 如图,将额定电压为 60 V 的用电器,通过一理想变
10、压器接在正弦交变电源上闭合开关 S 后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220 V 和 2.2 A以下判断正确的是() A变压器输入功率为 484 W B通过原线圈的电流的有效值为 0.6 A C通过副线圈的电流的最大值为 2.2 A D变压器原、副线圈匝数比n1:n211:3 【解析】对于理想变压器, 输入功率等于输出功率, 所以输入功率P入602.2 W132 W,A 错通过原线圈的电流I1 A0.6 A,B 正确正弦式交流电电流的最大值I2m P入 U1 132 220 I22.2 A,C 错误根据变压器变压比有n1:n2U1:U211:3,D 正确
11、22 【答案】BD 5如图所示,理想变压器原线圈输入电压uUmsint,副线圈电路中R0为定值电阻,R 是滑动变阻器V1和 V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和 A2是理想交流电 流表,示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是() - 6 - AI1和I2表示电流的瞬时值 BU1和U2表示电压的最大值 C滑片P向下滑动过程中,U2不变、I1变大 D滑片P向下滑动过程中,U2变小、I1变小 【解析】交流电表的示数为有效值,故选项 A、B 错误;P向下滑动过程中,R变小, 由于交变电源,原副线圈匝数不变,U1、U2均不变,所以I2变大,由,得I1 U2 R0R I1 I2 n2
12、n1 n2 n1 I2变大,故选项 C 正确,选项 D 错误 【答案】C 6如图甲所示为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头, 原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示 若只在ce间接一只Rce400 的电阻, 或只在de间接一只Rde225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为 80 W. (1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式; (2)求只在ce间接 400 电阻时,原线圈中的电流I1; (3)求ce和de间线圈的匝数比. nce nde 【解析】(1)由图乙知T0.01 s,200 rad/s. 电压瞬时值uab400sin200t V. (2)电压有效值U1200 V,理想变压器P1P2, 2 原线圈中的电流I1,解得I10.28 A(或 A) P1 U1 2 5 (3)设ab间匝数为n1,同理. U1 n1 Uce nce U1 n1 Ude nde 由题意知,解得. U 2ce Rce U 2de Rde nce nde Rce Rde 代入数据得 . nce nde 4 3 - 7 - 【答案】见解析