《2020版高中物理 第五章 4 变压器练习（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《2020版高中物理 第五章 4 变压器练习（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变压器1.(2018北京师大附中期中)下列说法中正确的是(B)A.在家庭电路中洗衣机和电冰箱是串联的B.节能灯比白炽灯的发光效率高C.变压器是用于改变直流电压的装置D.交流电的周期越长,频率也越大解析:在家庭电路中各用电器之间是并联关系,故A错误;节能灯是通过发热而发光的,比白炽灯的发光效率高,故B正确;变压器是用于改变交流电压的装置,故C错误;根据公式T=可得周期越长,频率越小,故D错误.2.(2018陕西西安检测)对理想变压器作出的判断正确的是(D)A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗B.低压线圈匝数少、电流小、导线细C.高压线圈匝数多、电流大、导线细D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗解析
2、:电压高的匝数多,电流小,用细线.电压低的匝数少,电流大,用粗线,故D正确.3.理想变压器原、副线圈匝数比为101,下列说法中正确的是(D)A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等,但穿过每匝线圈的磁通量并不相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D.正常工作时,原、副线圈的输入、输出功率之比为11解析:对理想变压器,无磁通量损失,因而穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比,选项A,B,C错误;理想变压器可以忽略各种损耗,故输入功率等于输出功率,选项D正确.4.(2019广东
3、中山检测)如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器.若已知变压比为1 0001,变流比为1001,并且知道电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则输电线的输送功率为(C)A.2.2103 W B.2.210-2 WC.2.2108 W D.2.2104 W解析:根据=得,U1=2.2105 V,I1=1 000 A,所以输电线的输送功率P=U1I1=2.2108 W,C正确.5.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为201,两个标有“12 V6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端.当两灯泡都正常工作时,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是(D)A.1
4、20 V,0.10 A B.240 V,0.025 AC.120 V,0.05 A D.240 V,0.05 A解析:灯泡正常工作,副线圈两端的电压U2=12 V,副线圈中的电流I2=2 A=1 A,根据匝数比得原线圈中的电流I1=I2=0.05 A,原线圈两端的电压U1=20U2=240 V,选项D正确.6.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2=12,副线圈与阻值R=10 的电阻相连,原线圈两端所加的电压u=10sin(100t)V,下列说法正确的是(B)A.交流电压表的示数为14.1 VB.原线圈中的电流为4 AC.电阻R消耗的电功率为400 WD.副线圈中交流电的频率为100
5、Hz解析:由交流电的瞬时值可得电压的最大值为10 V,所以电压的有效值为10 V,交流电压表的示数为电压的有效值,所以电压表的示数为 10 V,故A错误;根据电压与匝数成正比可得,副线圈的电压为20 V,所以电阻R上消耗的电功率为P= W=40 W,故C错误;副线圈的电流为I2= A=2 A,根据电流与匝数成反比可得,原线圈中的电流为4 A,故B正确;变压器不会改变电流的频率,所以副线圈输出交流电的频率为f= Hz=50 Hz,故D错误.7.一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 的电阻器,电阻器两端的电压为44 V.若将副线圈的匝数增加100匝,则通过副线
6、圈上此电阻器的电流增加1.1 A.由此可知该变压器原线圈的匝数为(B)A.200B.2 000C.50D.500解析:由题意知,当副线圈匝数增加100匝时,电阻器上的电压U2= U2+IR=44 V+1.110 V=55 V,又由原、副线圈电压与匝数的关系,可得=,=,解得n1=2 000,n2=400,选项B正确.8.(2019江西景德镇检测)(多选)如图所示,L1,L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220 V和10 A,已知(甲)图中原、副线圈匝数之比为1001,(乙)图中原、副线圈匝数之比为110,则(AD)A.(甲)图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VB.(甲)图是电流互
7、感器,输电电流是100 AC.(乙)图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VD.(乙)图是电流互感器,输电电流是100 A解析:根据=,有U1=U2=220 V=22 000 V,故A正确;(甲)图是电压互感器,故B错误;(乙)图是电流互感器,电表是电流表,故C错误;只有一个副线圈的变压器,电流比等于匝数的反比,=,有I1=I2= 10 A=100 A,故D正确.9.(2018山东东营期中)钳形电流表的外形和结构如图(a)所示.图(a)中电流表的读数为1.2 A,图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则(C)A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4 AB.这种电流表能测交变电流,图(
8、b)的读数为0.4 AC.这种电流表能测交变电流,图(b)的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流,图(b)的读数为3.6 A解析:钳形电流表的工作原理是电磁感应,所以它可以测定交变电流,根据变压器的原理,I1n1=I0n0,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指电表的电流.当在图(b)中用同一电缆线绕了n0=3匝时,n0=3n0,且满足I1n1=I0n0,解得I1= 3I1=3.6 A.10.(2019江西南昌检测)如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器.原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触
9、头P,使输出电压有效值由220 V降至110 V.调节前后(C)A.副线圈中的电流比为12B.副线圈输出功率比为21C.副线圈的接入匝数比为21D.原线圈输入功率比为12解析:根据欧姆定律I=,U2由220 V降至110 V,副线圈上的电流变为原来的,即调节前后,副线圈上电流之比为21,故A错误;根据P=UI知,U,I均变为原来的时,副线圈上输出的功率变为原来的,即调节前后副线圈的输出功率之比为41,故B错误;根据理想变压器电压与匝数的关系=,当U2由220 V降至110 V时,n2变为原来的,即调节前后副线圈接入的匝数比为21,故C正确;根据理想变压器P入= P出,所以原线圈输入功率等于副线
10、圈的输出功率,即调节前后原线圈输入功率之比为41,故D错误.11.(2019陕西咸阳检测)如图(甲)所示为一种可调压自耦变压器的结构示意图,线圈均匀绕在圆环形铁芯上,若AB间输入如图(乙)所示的交变电压,转动滑动触头P到如图(甲)中所示位置,在BC间接一个55 的电阻(图中未画出),则(D)A.AB间交流电的电压瞬时值表达式为u=220sin(25t)VB.AB间交流电的频率为50 HzC.流过电阻的电流接近于4 AD.电阻消耗的功率接近于220 W解析:由题图(乙)可知正弦交流电的周期T=0.04 s,则f=25 Hz,=2f=50 rad/s,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u=220s
11、in(50t)V,A,B错误;从题图(甲)中可以看出,自耦变压器的副线圈的匝数约是原线圈匝数的,故副线圈两端的电压约为110 V,流过电阻的电流约为2 A,C项错误;电阻消耗的功率约为P=U2I2=220 W,D正确.12.如图所示,理想变压器有三个线圈A,B,C,其中B,C的匝数分别为n2,n3,电压表的示数为U,电流表的示数为I,L1,L2是完全相同的灯泡,根据以上条件不能计算出的物理量是(忽略温度对电阻的影响)(A)A.线圈A的匝数 B.灯L2两端的电压C.变压器的输入功率D.通过灯L1的电流解析:由题意知线圈B两端的电压为U,设线圈C两端的电压为UC,则=,所以UC=U;通过L2的电流
12、为I,则可以求出L2的电阻,L2与L1的电阻相同,所以可求出通过L1的电流;根据以上数据可以求出L1,L2的功率,可得变压器总的输出功率,它也等于变压器的输入功率;根据题意无法求出线圈A的匝数,故选项A正确.13.(2019黑龙江佳木斯检测)如图所示,交流发电机电动势的有效值E=20 V,内阻不计,它通过一个R=6 的指示灯连接降压变压器.变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都标有“6 V0.25 W”字样,且灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:(1)降压变压器初级、次级线圈匝数之比;(2)发电机的输出功率.解析:(1)彩色小灯泡的额定电流IL= A= A,次级线圈总电流I2=24IL=1 A,变压器输入功率P1=I1U1=I2U2=6 W,变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得E=U1+I1R=+I1R,代入解得I1= A(I1=3 A应舍去,降压变压器,应有I1I2),所以=.(2)发电机输出功率P=I1E6.67 W.答案:(1)31(2)6.67 W- 5 -
