粵教版物理選修3-2作業(yè)：第2章交變電流第6節(jié)

1、第六節(jié)變壓器課前預習練1 .現(xiàn)象是變壓器的工作基礎.在變壓器原線圈上加交流電壓，原線圈中的交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變的,它不僅穿過,也穿過,所以在副線圈中產(chǎn)生,如果在副線圈兩端接入負載，負載中就會有.2 .對于忽略原、副線圈的和各種能量損失的理想變壓器，原、副線圈兩端的電壓之比等于這兩個線圈的,用公式表示為：.當n2ni時,變壓器使電壓,這種變壓器叫做變壓器；當n2ni時，,變壓器使電壓,這種變壓器叫做變壓器.3 .變壓器的能量損耗有兩方面，一種叫,一種叫，但能量損耗很小，效率很高，所以在實際計算中常把損耗的能量不計，認為是理想變壓器，則輸出功率和輸入功率相等，即，又因為U1=n2,所以，理想變

2、壓器U2ni工作時，原、副線圈中的電流與它們的匝數(shù)關系為：.4 .關于理想變壓器的工作原理，以下說法中正確的是（）A.通有正弦式交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B.穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都不相等C.穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應電動勢D.原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈5 .（雙選）對理想變壓器，下列說法中正確的是（）A.原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而增大8 .原線圈的輸入電流，隨副線圈的輸出電流增大而增大C.原線圈的電流，不隨副線圈的輸出電流的變化而變化D.當副線圈的電流為零時，原線圈的電壓也為零9 .某變電站用原、副線圈匝數(shù)比為ni：n2的變壓器，將遠距

3、離輸送的電能送給用戶，如圖1所示，將變壓器看作理想變壓器，當變壓器正常工作時，下列說法正確的是（）A.原、副線圈電壓比為 B.原、副線圈電流比為 C.原、副線圈電壓比為n2 - ni ni : n2 ni : n2D.變壓器的輸入功率與輸出功率的比為ni : n2課堂探究練【概念規(guī)律練】知識點一變壓器的基本規(guī)律I.如圖2所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20：I,原線圈接正弦式交流電源,副線圈接入“220V60W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，則（）A.電流表的示數(shù)為B.電源輸出功率為C.電流表的示數(shù)為D.原線圈端電壓為1 200 W3A220 A11 V2.某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55:9,

4、原線圈所接電源電壓按如圖3所示的規(guī)律變化，副線圈接有負載，A.輸出電壓的最大值為36VB.原、副線圈中電流之比為55:9C.變壓器輸入、輸出功率之比為55:9D.交流電源電壓有效值為220V,頻率為50Hz知識點二常見變壓器N3的導線粗3.如圖4所示，M、N為兩條交流輸電線，甲、乙兩圖是配電室中的互感器和交流電表的兩種接線示意圖，A,在乙圖中，線圈N4的導線一定比線圈B.甲圖中的電表是交流電流表，乙圖中的電表是交流電壓表C.甲圖中的電表是交流電壓表，乙圖中的電表是交流電流表D.甲、乙兩圖中的電表均為交流電流表4 .如圖5所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值Uab=10。V,

5、R0=40Q,當滑動片處于線圈中間位置時，C、D兩端電壓的有效值Ucd為V,通過電阻R。的電流有效值為A.【方法技巧練】一、變壓器動態(tài)問題的分析方法5 .如圖6所示為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關，P為滑動變阻器的滑動觸頭，Ui為加在原線圈兩端的電壓，則下列說法中錯誤的是（）圖6A.保持Ui及P的位置不變，K由a合到b時，Ii將增大8 .保持P的位置及Ui不變，K由b合到a時，R消耗功率將減小C.保持Ui不變，K合在a處，使P上滑，Ii將增大D.保持P的位置不變，K合在a處，若Ui增大，Ii將增大6.如圖7所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡Li和L2,輸電線等效電阻為R.開

6、始時，開關S斷開.當S接通時，以下說法中錯誤的是（）MK圖7A.副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B.副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大C.通過燈泡Li的電流減小D.原線圈中的電流增大二、有多個副線圈的理想變壓器問題的分析方法7.理想變壓器如圖8所示，原線圈匝數(shù)ni=1000匝，兩副線圈匝數(shù)分別為及=600匝,制=200匝，當原線圈兩端接在220V的交流電源上時，原線圈上電流為2A,通過R2的電流為1A,則通過R3的電流為（）圖8A.10AB.7AC.3AD.1A8.如圖9所示，一臺有兩個副線圈的理想變壓器，原線圈匝數(shù)m=1100匝，接入電壓U1=220V的電路中.（1）要求在兩個副線圈上分別得到

7、電壓U2=6V,U3=110V,它們的匝數(shù)出、n3分別為多少？（2）若在兩副線圈上分別接上“6V,20W”、“110,60W”的兩個用電器，原線圈的輸入電流為多少？課后鞏固練，1 .（雙選）理想變壓器工作時，原線圈輸入與副線圈輸出的物理量一定相同的是（）A.電壓有效值B.電流有效值C.交變電流頻率D.交變電流電功率2 .如圖10所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=4：1,當導體棒l在勻強磁場中以速度v向左做勻速直線運動切割磁感線時，電流表的示數(shù)是12mA,則電流表的示數(shù)為（）圖10A. 3 mAB. 0 mAC. 48 mAD.與負載R的值有關3 .（雙選）在繞制變壓器時，某人將兩個

8、線圈繞在如圖11所示的變壓器鐵芯的左右兩個臂上.當通以交流電時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂.已知線圈1,2的匝數(shù)之比、：&=2：1.在不接負載的情況下（）圖11A.當線圈 B.當線圈 C.當線圈 D.當線圈1輸入電壓為1輸入電壓為2輸入電壓為2輸入電壓為220 V時，線圈2輸出電壓為220 V時，線圈2輸出電壓為110 V時，線圈1輸出電壓為110 V時，線圈1輸出電壓為110 V55 V220 V110 V4 .（雙選）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖12甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭.下列說

9、法正確的是（）圖12A.副線圈輸出電壓的頻率為50HzB.副線圈輸出電壓的有效值為31VC. P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D. P向右移動時，變壓器的輸入功率增加5. 一臺理想變壓器從10kV的線路中降壓并提供200A的負載電流.已知兩個線圈的匝數(shù)比為40：1,則變壓器原線圈的電流、輸出電壓及輸出功率是（）A.5A,250V,50kWB.5A,10kV,50kW.3C.200A,250V,50kWD.200A,10kV,2X10kW6. 一理想變壓器的原線圈上接有正弦式交變電壓，其最大值保持不變，副線圈有可調電阻R.設原線圈的電流為h,輸入功率為Pi,副線圈的電流為I2,輸出功率為P2

10、.當R增大時（）A.Ii減小，Pi增大B.Ii減小，Pi減小C.I2增大，P2減小D.12增大，P2增大7 .（雙選）如圖13所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5,原線圈兩端的交變電壓為u=20由sin1007ttV.就泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光.下列說法中正確的有（）圖13A.開關接通后，窗泡的發(fā)光頻率為100Hz8 .開關接通后，電壓表的示數(shù)為100VC.開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大D.開關斷開后，變壓器的輸出功率不變9 .（雙選）圖14所示是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器.已知變壓器原線圈與副線圈匝數(shù)比山=工，加在原線圈的電壓為U1=311sin100冠V

11、,霓虹燈正常工n220作的電阻R=440kQ,11、I2表示原、副線圈中的電流.下列判斷正確的是（）圖14A.副線圈兩端電壓6220V,副線圈中的電流14.1mAB.副線圈兩端電壓4400V,副線圈中的電流10mAC. IlI29 .如圖15甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,R=20Q,R2=30Q,C為電容器.已知通過R1的正弦式交變電流如圖乙所示，則（）甲乙圖15A.交變電流的頻率為0.02HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200/2VC,電阻時的電功率約為6.67WD,通過R3的電流始終為零10 .如圖16所示，理想變壓器線圈匝數(shù)比m：n2=2：1,分別接有相同的兩只燈泡A和

12、B,若在a、b間接正弦式交流電源，電源電壓為U,則B燈兩端電壓為（）圖16A.0.5UB.2UC.0.2UD.0.4U題號12345678910答案11 .如圖17所示的變壓器的原線圈1接到220V的交流電源上.副線圈2的匝數(shù)n2=30匝，與一個“12V12W”的燈泡L連接，L能正常發(fā)光.副線圈3的輸出電壓U3=11。V,與電阻R連接，通過R的電流為0.4A,求：圖17副線圈3的匝數(shù)n3；（2）原線圈1的匝數(shù)n1和電流I.一寬虹燈_zr-C 4 ( H (12 .如圖18所示，一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上，向額定電壓為1.80X104V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光.

13、為了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流超過12mA時，熔絲就熔斷.解斷器0圖18熔絲的熔斷電流是多大？(2)當副線圈電路中電流為10mA時，變壓器的輸入功率是多大?13 .如圖19所示，交流發(fā)電機電動勢的有效值E=20V,內(nèi)阻不計，它通過一個R=6每只燈泡都是“ 6 V,0.25 W：Q的指示燈連接變壓器.變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡,燈泡都正常發(fā)光，導線電阻不計.求：圖19(1)降壓變壓器初級、次級線圈匝數(shù)比;(2)發(fā)電機的輸出功率.第六節(jié)變壓器答案課前預習練1 .互感磁通量原線圈副線圈感應電動勢交變電流2 .電阻電磁匝數(shù)之比U1-=n1U2Ui升高升壓U21100匝=

14、550匝Ui220(2)設原線圈輸入電流為Ii,P入=P出,即IlU1=I2U2+I3U3=P2+P3,所以P2+ P3I1=ur=20 + 60220A=0.36 A方法總結 第(1)問中，也可根據(jù)原、副線圈每伏電壓分配到的匝數(shù)相等進行計算.r , n11 IDO 匝r 一即由=5匝/V 得匝數(shù) n2=5X6匝=30匝，n3= 5 X 110匝=550匝.Ui220 V課后鞏固練1. CD 2.B3. BD 在不考慮原、副線圈內(nèi)電阻的情況下，變壓器原、副線圈電壓之比于原、副線圈中產(chǎn)生的感應電動勢之比(E1/E2).當給線圈1輸入電壓U1時,(U1/U2)等A01 n1-U1 E1 困U2E2

15、AO2n2笈 = 2X2=4.當給線圈2輸入電壓U2時,累=2n2 7TE2 用n2A(D212彳比E=- = X：=1.所以選項E1AO1n1 A 121n1飛B、D正確.4. AD 變壓器不改變電壓的頻率，副線圈中的電壓頻率等于原線圈中的電壓頻率為f=7 = C 2 Hz =50 Hz；由盧=魚可得副線圈中電壓的最大值 31 V,故有效值為 箋V; P12X10， U2 n22向右移動時，輸出電路中電壓不變，電阻減小，電流增大，輸出功率增大，變壓器的輸入功率等于輸出功率，也增大，故正確的選項為A、D.5. A 設原線圈輸入電壓、電流、功率分別為功率分別為U2、12、P2,原、副線圈匝數(shù)分別

16、為 n1、U1、I1、P1,副線圈輸出電壓、電流、 n2.由且=也知 11 = 012 = X 200 A=5 A.I2 n1n140由 匕=知 U2=%|1 =，X10X 103 v=250 VU2n2n140輸出功率 P出=U2l2= 250X 200 W= 50 kW6. B 副線圈的電壓不變，當副線圈接的電阻R增大時,I2減小，P2減小，因為P1 =P2,所以P1減小，I1=/2, I1也減小. n17. AB 由乳=彳得：副線圈的輸出電壓 U2=5u=100j2sin 100疝V,此電源頻率f0 = 50 Hz,而就泡每個周期發(fā)光 2次，則就泡的發(fā)光頻率 f M = 2f0=100

17、Hz, A正確；電壓表的 示數(shù)應為副線圈輸出電壓的有效值，故U = Um=100 V, B正確；交變電流、電壓的有效值不變，故電壓表示數(shù)不變， C錯；斷開開關后，變壓器的輸出功率減小，D錯.8. BD 原線圈電壓有效值 5 = =工 V=220 V,由累=時，可得 5=4 400 V,由歐姆定律可知I2=UT=10 mA,由F = n2可得：I1A2,所以B、D兩項正確. RI2 n19. C 由題中圖象可知該交變電流的周期為0.02 s,所以頻率為50 Hz, A錯誤；因為變壓器輸出電壓最大值為20X 1 V = 20 V,所以由變壓比公式=山知變壓器原線圈電壓的n120 2n2U21 2最

18、大值為20X10 V=200 V, B錯誤；R2的功率P2=U=V2-R230電容器存在充、放電現(xiàn)象，所以電阻R3中的電流不是始終為零，10. D 設原線圈電壓為 U1,電流為I1,副線圈電壓為 U2W= 6.67 W, C正確；因為D錯誤.電流為 I2,則 U1 = U-I1RA,匕=立，I1=n25U2=I2RB,依題意，A、B完全相同，有Ra=Rb,聯(lián)立以上各式，整理可U2n2I2nin2ni1得了Ui=n(UUi),即/Ui=2(UUi),得U1=U,U2=jUi=U=0.4U52511. (i)275匝(2)550匝0.255A解析(i)變壓比公式對于有兩個副線圈的變壓器也適用，則有U2 n2n2U3w=n? n3=UT=30Xii0i2匝=275匝.(2)同理由變壓比公式得：匕=U1,ni=Uin2=220X30匝=550匝.理想變壓器的輸入n2U2U2i2功率等于輸出功率，即Pi=P2+P3=i2W+0.4Xii0W=56W.原線圈中電流Ii=-Pi=;56:Ui220A=0.255A12. (i)0.98A(2)i80W解析(i)設原、副線圈上的電壓、電流分別為5、5、Ii、I2.根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有IiUi=I2U2當I2=i2mA時，Ii即為