《2018人教版高中物理同步选修3-2课时作业（十二）变压器含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018人教版高中物理同步选修3-2课时作业（十二）变压器含解析（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业1课时作业课时作业(十二十二) 变压器变压器一、单项选择题1一输入电压为 220 V，输出电压为 36 V 的变压器副线圈烧 坏为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈， 用绝缘导线在铁芯上新绕上 5 匝线圈，如图所示，然后将原线圈接 到 220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为 1 V按理想变压 器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( ) A1 100,360 B1 100,180 C2 200,180 D2 200,360解析：根据可得，可知 n11 100.排除 C、D 两U1U2n1n22201n15项再由可知
2、 n2180，故 A 错 B 对22036n1n2 答案：B2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. 和 是理想交流电压表， 示数分别用 U1和 U2表示； 和 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( ) 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 A、B 项均错误；P 向下 滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变，U1、U2均不变，所以 I
3、2变大，由，得 I1I2变大，故 C 项U2R0RI1I2n2n1n2n1 正确、D 项错误 答案：C2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业23如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 201，原线 圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡 正常发光，则( )A电流表的示数为 A3 2220 B电源输出功率为 1 200 WC电流表的示数为 A3220 D原线圈端电压为 11 V解析：由灯泡正常发光，可知副线圈电压为 220 V，由U1U2可知，原线圈电压 U120220 V4 400 V，D 错n1n2 又因输入功率等于输出功率，P1P260 W，故
4、B 错电流表读数为有效值，原线圈中电流 I1 A P1U1604 4003220 A，故 A 错、C 正确 答案：C4理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可 以通过触头 Q 调节，在副线圈输出端连接了定值电阻 R0和滑动变阻 器 R，在原线圈上加一电压为 U 的交流电，如图所示若( ) AQ 位置不变，将 P 向上滑动，U变大 BQ 位置不变，将 P 向上滑动，电流表的读数变大 CP 位置不变，将 Q 向上滑动，电流表的读数变大 DP 位置不变，将 Q 向上滑动，变压器的输入功率不变 解析：当理想变压器的输入电压 U，以及原、副线圈的匝数比不变时，副线圈两端的电压也不变，A 项错
5、由 P出知 R 增U2R 大时，输出功率减小，又由 P入P出得原线圈中的电流表读数要减 小，B 项错2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业3Q 往上滑动时，U增大，而负载电阻不变，则输出功率要增 大，即输入功率也要增大，原线圈中的电流就要增大，C 项对、D 项错 答案：C5一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 31，在原、副线 圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上，如图所示设副线圈回路中电阻两端的电压 为 U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则( )AU66 V，k BU22 V，k1919CU66 V，k DU22 V，k
6、1313 解析：由于变压器的匝数比为 31，可得原、副线圈的电流比为 13.根据 PI2 R 可知原、副线圈中电阻 R 的功率之比 k ，由19，其中 U2U，则 U13U，结合原、副线圈的电流比为U1U2n1n213，可得原线圈中电阻 R 上的电压为 ，所以有 3U 220 V，U3U3 得 U66 V，故选项 A 正确 答案：A 二、多项选择题 6为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其 接线如图所示，两变压器匝数分别为 n1、n2和 n3、n4，a 和 b 是交 流电表，则( )An1n2 Bn3n4 Ca 为交流电流表，b 为交流电压表 Da 为交流电压表，b 为交流电流表
7、 解析：由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业4过变压器降压后测量，所以 n1n2，a 为交流电压表，右图为电流互 感器，把大电流经过变压器变为小电流再测量，所以 n3n4，b 为交 流电流表 答案：AD7如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、 副线圈匝数分别为 n1600，n2120，交流电源电压 U1220 V，原 线圈中串联一个 0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧断，则( ) A负载功率不能超过 44 W B副线圈电流最大值不能超过 1 A C副线圈电流有效值不能超过 1 A D副线圈电流有效值不能超过 0.
8、2 A解析：由 P入P出可知 P入U1I144 W又由，得U1U2n1n2 U244 V，故 I2不能大于 1 A，负载功率不能超过 44 W. 答案：AC8(锦州高二检测)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 21.电池和交变电源的电动势都为 6 V，内阻均不计下列说法正 确的是( ) AS 与 a 接通的瞬间，R 中无感应电流 BS 与 a 接通稳定后，R 两端的电压为 0 CS 与 b 接通稳定后，R 两端的电压为 3 V DS 与 b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为 21 解析：在 S 与 a 接通的瞬间，由于电流由零突然变大，所以线 圈中的磁通量会发生变化，副线圈中的 R
9、 会有感应电流，所以 A 错 误；在 S 与 a 接通稳定后，电路中的电流稳定，磁通量不会发生变 化，所以副线圈中不会有感应电流产生，电阻 R 两端的电压为 0， 所以 B 正确；在 S 与 b 接通稳定后，由于 b 是交流电源，根据电压 与匝数成正比可知，副线圈的电压为 3 V，所以 C 正确；变压器不 会改变交流电源的频率，所以原、副线圈中电流的频率是相同的， 所以 D 错误 答案：BC 9如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈 AB 端输入电2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业5压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻 R011 ，电容器 C 的击穿 电压为 22 V，移动滑动
10、触头使电容器刚好不会被击穿，所有电表均 为理想电表，下列说法正确的是( )A电压表的示数为 220 V B原、副线圈的匝数比为 101 C电流表的示数等于通过电阻 R0的电流 D原线圈 AB 端输入电压的变化规律为 u311sin100t V 解析：电压表的示数等于交变电压的有效值，所以电压表的示数为 U1220 V，选项 A 正确；电容器刚好不被击穿，所以副Um2线圈电压的最大值为 22 V，有效值为 U2 V11 V，所以原、2222副线圈的匝数比为 n1n2U1U2101，选项 B 错误；交变2电流能“通过”电容器，所以电流表的示数大于 R0上的电流，选项 C 错误；由 ut 图象可知
11、u311sin100t V，选项 D 正确 答案：AD 10由于天气原因某小区的供电系统遭到严重破坏为此，启 动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组 成，如图所示，发电机输出的电压 u480sin100t V，图中 R 表2示输电线的电阻滑动触头 P 置于 a 处时，用户的用电器恰好正常 工作在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则( )A若 A2的示数为 2 A，R10 ，则原、副线圈的匝数比 n1n221 B若 A2的示数为 2 A，R10 ，则原、副线圈的匝数比 n1n2212C若要发电机的输出电压发生波动使 V1的示数小于正常值， 而用电器不变时，应使滑动触头 P
12、 向下滑动 D若要 V1的示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑 动触头 P 应向上滑动 解析：若 A2的示数为 2 A，R10 ，又用户电压为 220 V，故2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业6副线圈两端电压 U2220 VI2R240 V，又原线圈两端电压 U1480 V，故原、副线圈的匝数比 n1n2U1U221，选项A 正确，B 错误；由得 U2U1，若 U1变小，为保证用电U1U2n1n2n2n1 器仍能正常工作，则 n2应变大，滑动触头 P 应向上滑动，选项 C 错 误；当用电器增加时，副线圈中的电流增大，输电线电阻 R 上的电 压增大，为保证用电器仍能正常工作
13、，则副线圈两端的电压应增大， 故滑动触头 P 应向上滑动，选项 D 正确 答案：AD 三、非选择题11如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数 n11 100 匝接入电压 U1220 V 的交流电路中 (1)要求在两个副线圈上分别得到电压 U26 V，U3110 V，它 们的匝数 n2、n3分别为多少？ (2)若在两副线圈上分别接上“6 V,20 W” 、 “110 V,60 W”的两 个用电器，原线圈的输入电流为多少？ 解析：(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系：由得 n2n11 100 匝30 匝U1U2n1n2U2U16220n3n11 100 匝550 匝U3U1110220
14、(2)设原线圈输入电流为 I1，由 P入P出得 U1I1U2I2U3I3P2P3所以 I1 A A.P2P3U12060220411答案：(1)30 匝 550 匝 (2) A41112如图所示，一理想变压器的原线圈匝数 n11 100 匝、副线 圈匝数 n230 匝，原线圈与电流表 A1串联后接在电压 u1220sin100t(V)的交流电源上，电阻 R12 ，电流表 A1、A222018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业7和电压表 V2均为理想的交流电表，求： (1)三只电表 A1、A2和 V2的读数分别是多少？ (2)电阻 R 在 t30 s 时间内产生的热量是多少？ 解析：(1)由交流电压的瞬时表达式可知，原线圈电压 U1220 V，根据得：U2220 V6 VU1U2n1n2301 100 所以 V2的示数为 6 V.根据 I2得：I2 A0.5 A，所以 A2的示数为 0.5 A.U2R612根据得：I10.5 A A0.014 A，所以 A1的I1I2n2n1301 1003220 示数为 0.014 A. (2)电阻 R 在 t30 s 时间内产生的热量 QI Rt90 J2 2答案：(1)0.014 A 0.5 A 6 V (2)90 J
