2019_2020學年高中物理第二章6變壓器練習教科版

1、6.變壓器基礎鞏固1.(多選)正常工作的理想變壓器的原、副線圈中,數(shù)值上不一定相等的是()A.電流的頻率C.電流的有效值B.電壓的峰值D.電功率解析:變壓器不改變交變電流的頻率,選項A錯誤;原、副線圈中電壓的峰值與匝數(shù)成正比,數(shù)值上不一定相等,選項B正確;當只有一個副線圈時,原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比,數(shù)值上不一定相等,選項C正確;理想變壓器輸出功率等于輸入功率,選項D錯誤.答案:BC2.關于理想變壓器的工作原理,以下說法正確的是()A.通有正弦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副線圈產(chǎn)生感應電動勢D.原線圈中的電流通過鐵

2、芯流到了副線圈解析:通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁場是變化的,由于面積S不變,故磁通量變化,選項A錯誤;因理想變壓器無漏磁,原、副線圈的磁通量總相等,故選項B錯誤;由互感現(xiàn)象知選項C正確;原線圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場能又轉(zhuǎn)化為電能,原、副線圈通過磁場聯(lián)系在一起,故選項D錯誤.答案:C3.關于變壓器的說法正確的是()A.高壓線圈匝數(shù)多、電流大、導線粗B.低壓線圈匝數(shù)少、電流小、導線細C.高壓線圈匝數(shù)多、電流大、導線細D.低壓線圈匝數(shù)少、電流大、導線粗解析:根據(jù)、可知,高壓線圈匝數(shù)多、電流小,低壓線圈匝數(shù)少、電流大;又因為變壓器線圈中的電流越大,所用的導線應當越粗,可知高壓線圈用細導線繞制,低壓線圈

3、用粗導線繞制.故選項D正確.答案:D4.(多選)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101,以下說法正確的是()A.穿過原、副線圈每一匝的磁通量之比是101B.穿過原、副線圈每一匝的磁通量的變化率相等C.原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為11D.正常工作時原、副線圈的輸入、輸出功率之比為11解析:對理想變壓器,無磁通量損失,因而穿過兩個線圈的磁通量相同,磁通量變化率相同,每匝線圈產(chǎn)生的感應電動勢相等,電壓與匝數(shù)成正比;理想變壓器可以忽略熱損耗,故輸入功率等于輸出功率,正確選項是B、C、D.答案:BCD5.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=41,原線圈兩端連接光滑導軌,副線圈與電阻R

4、相連組成閉合回路.當直導線AB在勻強磁場中沿導軌勻速地向右做切割磁感線運動時,電流表A1的讀數(shù)為12mA,那么電流表A2的讀數(shù)為()A.0C.48mAB.3mAD.與R大小有關解析:導線AB切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E感=Blv.由于B、l、v三個量均不變,故感應電動勢為一定值.因此原線圈兩端的電壓恒定,原線圈中電流恒定為12mA.變壓器原、副線圈中無法發(fā)生互感現(xiàn)象,副線圈輸出電壓應為零,故電流表A2的讀數(shù)為0.答案:A6.(多選)如圖所示的理想變壓器,原線圈接交流電源,副線圈有中心抽頭,副線圈回路接負載電阻R.當把開關S由1撥到2后()A.副線圈中電流將增大C.原線圈中電流將增大B.副線圈

5、中電流將減小D.原線圈中電流將減小解析:當把開關S由1撥到2后,副線圈匝數(shù)n2減小,根據(jù)可知U2減小,根據(jù)歐姆定律I2可知I2減小;根據(jù)可知I1減小.故選項B、D正確.答案:BD7.(多選)如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為41.原線圈接入一電壓為u=U0sint的交流電源,副線圈接一個R=27.5的負載電阻.若U0=22則下述結論正確的是A.副線圈中電壓表的讀數(shù)為55VB.副線圈中輸出交變電流的周期為C.原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5AD.原線圈中的輸入功率為11解析:原線圈中電壓的有效值U1V,由得U2V,選項A正確;由P入=P出,而P出W,P入=U1I1=110W,得I1答案:AC入

6、A,選項C正確,選項D錯誤;Ts,選項B錯誤.8.如圖所示,普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流,通常要通過電流互感器來連接,圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少,工作時電流為Iab,cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多,工作時電流為Icd,為了使電流表能正常工作,則()A.ab接MN、cd接PQ,IabIcdC.ab接PQ、cd接MN,IabIcd解析:電流互感器ab一側(cè)線圈匝數(shù)比cd一側(cè)線圈匝數(shù)少,根據(jù)電流關系得I1n1=I2n2,所以IabIcd,電流表應接在電流較小的一側(cè),故選項B正確.答案:B9.(多選)某實驗小組在老師的指導下自制了一臺交流發(fā)電機,并用自制的變壓器(可視為理想變壓器

7、)對標有“3.6V0.5A”的小燈泡供電,其原理如下圖所示.已知矩形線圈匝數(shù)為10,電阻不計,面積為0.1m2,線圈繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,磁感應強度大小為B小燈泡正常發(fā)光圖示位置線圈平面與磁場方向平行則下列說法正確的是轉(zhuǎn)速為A.圖示位置線圈位于中性面,通過線圈的磁通量為0B.圖示位置線圈電動勢的瞬時值為1C.交流電流表的示數(shù)為0.18AD.原、副線圈匝數(shù)比為259解析:中性面與磁場方向垂直,A錯誤;圖示位置,線圈電動勢瞬時值最大,為nBS,代入數(shù)據(jù)得,電動勢瞬時值為1V,B正確;原線圈輸入電壓有效值為10V,副線圈兩端電壓為3.6V,匝數(shù)比為259,D正確;輸入功率等于輸出功率,為1.

8、8W,原線圈中電流為0.18A,C正確.答案:BCD能力提升1.如圖所示,與理想變壓器相連的四只燈泡相同,變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為31,接在副線圈上的三只燈泡正常發(fā)光,則對于串聯(lián)在原線圈上的燈泡A,下列說法正確的是()A.比正常發(fā)光時的亮度更大B.也能正常發(fā)光C.比正常發(fā)光時的亮度要暗D.無法判斷其亮度情況解析:燈泡A的亮度如何,主要看燈泡A的功率多大.在本題中就是看通過燈泡A的電流如何變化.設每只燈的額定電流為I0,因并聯(lián)在副線圈兩端的三只燈泡正常發(fā)光,所以副線圈中的電流I2=3I0.由可知原線圈中的電流I1恰為燈泡A的額定電流,因此燈泡A也正常發(fā)光.故選項B正確.答案:B2.圖甲中理想

9、變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n2=51,電阻R=20,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡,S1為單刀雙擲開關.原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示.現(xiàn)將S1接1、S2閉合,此時L2正常發(fā)光.下列說法正確的是()A.輸入電壓u的表達式u=2B.只斷開S2后,L1、L2均正常發(fā)光C.只斷開S2后,原線圈的輸入功率增大D.若S1換接到2后,R消耗的電功率為0.8W解析:由圖乙知周期為0.02s,因此輸入電壓的表達式u=2100tV,A錯;只斷開S2,L1、L2兩端的電壓小于額定電壓,都不能正常發(fā)光,B錯;只斷開S2,負載電阻變大,功率變小,C錯;S1換接到2后,根據(jù)P出和入得

10、R消耗的功率為0.8W,故選D.出答案:D3.一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3、1和4,A為理想交流電流表,U為正弦交流電源,輸出電壓的有效值恒定.當開關S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當S閉合時,電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()即(U-3I)I;當開關閉合時,有(U-4IR1)4I即(U-A.2B.3C.4D.5解析:理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等,當開關斷開時,有(U-IR1)I12I)4I.得U=48I,代入可解得選項B正確.答案:B4.(多選)如圖所示的電路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

11、圈匝數(shù)比加在原線圈的電壓為霓虹燈正常工作的電阻、表示原、副線圈中的電流下列判斷正確的是A.副線圈兩端電壓為6220V,副線圈中的電流為14.1mAB.副線圈兩端電壓為4400V,副線圈中的電流為10.0mAC.I1I2解析:根據(jù)題意可知,交變電流的最大電壓為311V,則其有效值為220V,再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,可以求出副線圈兩端的電壓為4400V,再根據(jù)歐姆定律,可以求出副線圈中的電流為10mA,選項A錯誤,選項B正確.根據(jù)能量守恒和電功率定義P1=P2、P=UI,可以求出I1I2,選項C錯誤,選項D正確.答案:BD5.(多選)如圖所示,一理想變壓器由一個原線圈和兩個副線圈組成,當此變壓器工

12、作時,原、副線圈的匝數(shù)、電流、電壓均在圖中標出,則下列幾組關系式正確的是()AC.n1I1=n2I2+n3I3D解析:根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)關系可知選項A正確;變壓器的輸入功率等于輸出功率,可得U1I1=U2I2+U3I3,解得n1I1=n2I2+n3I3,選項C正確,B、D錯誤.答案:AC6.(多選)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動變阻器的滑片.下列說法正確的是()A.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,變壓器的輸出功率增加2解析

13、:由題圖甲知,原線圈兩端輸入電壓的最大值為U1m=311V,有效值為U1220V,周期為T=210-s,頻率fHz,變壓器不改變電壓的頻率,選項A正確;由知,U2V,選項B錯誤;變壓器原、副線圈的電流比與匝數(shù)成反比,由于匝數(shù)未變,所以原、副線圈的電流比不變,選項C錯誤;P向右移動時,滑動變阻器的有效阻值減小,副線圈中電流增大,由P2=U2I2知變壓器的輸出功率增加,選項D正確.答案:AD7.交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉(zhuǎn)動.一小型發(fā)電機的線圈共220匝,線圈面積S=0.05m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50Hz,線圈內(nèi)阻不計,磁場的磁感應強度B為用此發(fā)電機所發(fā)出交變電流帶動兩個標有“”的電機正常工作需在發(fā)電機的輸出端、與電機之間(