《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
