《高中物理 5.4变压器课后习题（含解析）新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 5.4变压器课后习题（含解析）新人教版选修3-2（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4 4 变压器变压器课时演练课时演练促提升促提升A A 组 1 1.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为 101,以下说法中正确的是( ) A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是 101 B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为 101 D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 11 解析:对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感 应电动势相等,输入功率等于输出功率。 答案:BD 2 2.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图( )解析:变压器应该接在交流电路中,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的
2、匝数。 答案:C 3 3.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1n2=1 0001,n3n4=1100,图中电压表示数为 220 V,电流表示数为 10 A,则高压输电线的送电 功率为( )A.2.2103 WB.2.210-2 W C.2.2108 WD.2.2104 W 解析:由电流互感器知高压输电线中电流I=1 000 A,由电压互感器知高压U=220103 V,则 高压输电线功率P=UI=2.2108 W。 答案:C 4 4.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n2=51,电阻R=20 ,L1、L2为规格相同 的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦
3、交流电源,输入电压u随时间t的变化关 系如图乙所示。现将 S1接 1、S2闭合,此时 L2正常发光。下列说法正确的是( )A.输入电压u的表达式u=20sin(50t) V B.只断开 S2后,L1、L2均正常发光 C.只断开 S2后,原线圈的输入功率增大 D.若 S1换接到 2 后,R消耗的电功率为 0.8 W 解析:由图象知T=0.02 s,=100 rad/s,u=20sin(100t) V,A 项错误;由于副线圈两端 电压不变,故只断开 S2,两灯串联,电压为额定值的一半,不能正常发光,B 项错误;只断开 S2, 副线圈电路电阻变为原来的 2 倍,由P=知副线圈消耗功率减小,则原线圈输
4、入功率也减小,C 项错误;输入电压额定值U1=20 V,由及PR=得PR=0.8 W,D 项正确。 答案:D 5 5.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin(100t) V 的交流电源上,副线圈接有 R=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为 21,电流表、电压表均为理想电表,下列说法 正确的是( )A.原线圈中电流表的读数为 1 A B.原线圈中的输入功率为220 W C.副线圈中电压表的读数为 110 V D.副线圈中输出交变电流的周期为 50 s 解析:因输入电压U1=220 V,n1n2=21,所以U2=U1=110 V,I2=2 A,I1=1 A,所以 A 项正确;输 入功
5、率P入=U1I1=220 W,B 项错误;电压表读数U2=110 V,C 项错误;副线圈中输出交变电流的 周期T=0.02 s,D 项错误。 答案:A 6 6.(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为 101,原线圈输入电压的变化规律如图甲所 示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )A.副线圈输出电压的频率为 50 Hz B.副线圈输出电压的有效值为 31 V C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小 D.P向右移动时,变压器的输出功率增加 解析:由题图可知原线圈输入电压的最大值Um=311 V,周期T=210-2 s,则原线圈输入电压 的有效值U1=220
6、V,频率f=50 Hz,A 正确;由可得U2=U1=22 V,B 错误;P向右移动时,副线 圈的电阻减小,副线圈输出电压不变,所以副线圈的电流增大,原线圈的电流也增大,而匝数比不变,所以原、副线圈的电流比不变,C 错误;P向右移动时,副线圈的电阻减小,副线圈输 出电压不变,所以变压器的输出功率增加,D 正确。 答案:AD 7 7.如图所示,理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计。当 S 闭合时( )A.电流表 A1的读数变大,电流表 A2的读数变小 B.电流表 A1的读数变大,电流表 A2的读数变大 C.电流表 A1的读数变小,电流表 A2的读数变小 D.电流表 A1的读数变小,电流
7、表 A2的读数变大 解析:当 S 闭合后,变压器副线圈中的输电回路的电阻减小,而输出电压不变。由I2=得I2增 大,即电流表 A2的读数增大,即输出功率变大。由U1I1=U2I2可知,I1变大,即电流表 A1的读 数也增大,选项 B 正确。 答案:B 8 8.图中理想变压器原、副线圈的匝数比为n1,两线圈的直流电阻均可忽略。若副线圈负 载电阻为R,那么变压器工作时,a、b两点间的电压与原线圈的电流之比(等效电阻)为( )A.nRB.n2R C.D. 解析:a、b间的等效电阻即为该两点的电压U1及流经两点间的电流I1之比,应为 Rab=n2=n2R。 答案:B 9 9.如图所示,理想变压器有两个
8、副线圈,原线圈 1 接 220 V 的交流电源,副线圈 2 的匝数为 30 匝,与其串联的“12 V 12 W”的灯泡 L 正常发光,副线圈 3 的输出电压为 110 V,另一端 接有电阻R,通过R的电流为 0.4 A。求:(1)副线圈 3 的匝数n3。 (2)原线圈 1 的匝数n1和通过它的电流I1。 解析:(1)对两个副线圈应用电压关系可得n3=n2=275 匝。 (2)根据得n1=n2=550 匝,对整个变压器由功率关系列式I1U1=I2U2+I3U3,所以I1= A=0.255 A。 答案:(1)275 匝 (2)550 匝 0.255 A B B 组 1 1.一台理想变压器的副线圈有
9、 100 匝,输出电压为 10 V,则铁芯中磁通量的变化率的峰值 为( )A.10 Wb/s B.14.1 Wb/s C.0.14 Wb/sD.28.2 Wb/s解析:由E=n知,Em=10 Wb/s=0.14 Wb/s,选项 C 正确。 答案:C 2 2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图 中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时 电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( )A.ab接MN、cd接PQ,IabIcd C.ab接PQ、cd接MN,IabIcd 解析:根据变压器原、副线圈中电流与匝数间
10、的关系可知,IabIcd,所以ab接MN、cd接PQ, 选项 B 正确。 答案:B 3 3.一台理想变压器的原线圈接 220 V 正弦交流电压时,副线圈上仅接有阻值为 10 的电阻,电 阻两端的电压为 44 V。若将副线圈的匝数增加 100 匝,则通过副线圈上此电阻的电流增加 1.1 A。由此可知该变压器原线圈的匝数为( )A.200B.2 000 C.50D.500 解析:由题意知,当副线圈匝数增大 100 匝时,电阻器上的电压U2=U2+IR=44 V+1.1100 V=55 V 又由可得, 解得n1=2 000,n2=400。 答案:B 4 4.(多选)如图所示,L1、L2是高压输电线,
11、图中两电表示数分别是 220 V 和 10 A,已知甲图 中原、副线圈匝数比为 1001,乙图中原、副线圈匝数比为 110,则( )A.甲图中的电表是电压表,输电电压为 22 000 V B.甲是电流互感器,输电电流是 100 A C.乙图中的电表是电压表,输电电压为 22 000 V D.乙图是电流互感器,输电电流是 100 A 解析:题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据可知输电电压为 22 000 V,A 对, B 错;题图乙是电流互感器,题图乙中的电表是电流表,根据可得输电电流是 100 A,C 错,D 对。答案:AD 5 5. (多选)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源
12、,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯 泡 L 能发光。要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )A.向下滑动P B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器C的电容 解析:向下滑动滑片P,副线圈匝数减少,输出电压U2减小,经过灯泡的电流减小,灯泡变暗, 选项 A 错误;增大交流电源的电压,则原线圈两端电压U1变大,副线圈的输出电压U2变大,经 过灯泡的电流增大,灯泡变亮,选项 B 正确;增大交变电流的频率,电容器对交变电流的阻碍 作用减小,经过灯泡的电流增大,灯泡变亮,选项 C 正确;减小电容器的电容,电容器对交变电 流的阻碍作用增大,经过灯泡的电流减小,灯泡变暗,选项 D 错误
13、。 答案:BC 6 6. (多选)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过 滑动触头Q调节,如图所示,在副线圈两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的交变电流,则( )A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小 C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大 D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小 解析:保持Q的位置不动,则副线圈匝数不变,由知U2不变,当P向上滑动时,由I2=知I2减 小,故电流表的读数变小,B 正确,A 错误;保持P的位置不动
14、,将Q向上滑动时,副线圈的匝数 增多,由知U2增大,由I2=知I2增大,故I1增大,C 正确,D 错误。 答案:BC 7 7.(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交 流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,V 为交流 电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于 5 000 V 时,就会在钢针和金属板间引发电火花 进而点燃气体。以下判断正确的是( )A.电压表的示数等于 5 V B.电压表的示数等于 V C.实现点火的条件是1 000 D.实现点火的条件是1 000,选项 C 正确,D 错误。 答案:BC8 8.如图所示,
15、一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n1=1 100 匝,接入电压U1=220 V 的电 路中。(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2=6 V,U3=110 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n2=n1=1 100 匝=30 匝, n3=n1=1 100 匝=550 匝。 (2)设原线圈输入电流为I1,由P入=P出,即I1U1=I2U2+I3U3=P2+P3, 所以I1= A=0.36 A。 答案:(1)30 匝 550 匝 (2)0.36 A
