2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 交變電流 第4節(jié) 變壓器 第1課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2

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1、第4節(jié) 變壓器 第1課時(shí) ?(多選)關(guān)于理想變壓器的工作原理,以下說法中正確的是 (　　) A.穿過通有正弦交變電流的原線圈的磁通量不變 B.穿過原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都相等 C.穿過副線圈的磁通量變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D.原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈 ?理想變壓器正常工作時(shí),原、副線圈中不相同的物理量為 (　　) A.每匝線圈中磁通量的變化率 B.交變電流的頻率 C.原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率 D.原線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和副線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ?[2017·山西沂州一中高二期中]圖5-4-1中可以降低電壓并使燈泡發(fā)光的變壓器是 (　　)

2、 圖5-4-1 ?如圖5-4-2所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶1,原線圈接正弦交流電源,副線圈接入標(biāo)有“200V　60W”字樣的燈泡一只,且燈泡正常發(fā)光,則 (　　) 圖5-4-2 A.電流表的示數(shù)為0.015A B.電源輸出功率為1200W C.電流表的示數(shù)為6A D.原線圈兩端的電壓為10V ?(多選)如圖5-4-3所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1,原線圈所接的電壓u=2202sin100πt(V),負(fù)載電阻R=44Ω,不計(jì)電表對(duì)電路的影響.關(guān)于電表的讀數(shù),下列說法正確的是 (　　) 圖5-4-3 A.A1讀數(shù)為0.05A B.V1讀數(shù)

3、為2202V C.A2讀數(shù)為0.5A D.V2讀數(shù)為22V ?將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的變壓器改裝成輸出電壓為30V的變壓器,副線圈原來的匝數(shù)為30匝,原線圈的匝數(shù)不變,則副線圈應(yīng)增加的匝數(shù)為 (　　) A.150匝　B.144匝　C.130匝　D.120匝 ?(多選)如圖5-4-4所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1,電池和交變電源的電動(dòng)勢(shì)都為6V,內(nèi)阻均不計(jì).下列說法正確的是 (　　) 圖5-4-4 A.S與a接通的瞬間,R中無感應(yīng)電流 B.S與a接通穩(wěn)定后,R兩端的電壓為0 C.S與b接通穩(wěn)定后,R兩端的電壓為3V D.S與b接通穩(wěn)定后,原、副

4、線圈中電流的頻率之比為2∶1 ?如圖5-4-5所示,理想變壓器的原線圈接的交變電壓u=110002sin100πt(V),副線圈通過電阻r=6Ω的導(dǎo)線對(duì)標(biāo)有“220V,880W”的用電器RL供電,該用電器正常工作.由此可知(　　) 圖5-4-5 A.原、副線圈的匝數(shù)之比為50∶1 B.交變電壓的頻率為100Hz C.副線圈中電流的有效值為4A D.變壓器的輸入功率為880W ?(多選)[2017·南寧二中高二期中]如圖5-4-6所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝,副線圈匝數(shù)n2=200匝,原線圈接交變電源,電壓u=2202sin100πt(V),副線圈接電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)

5、內(nèi)阻為5Ω,電流表A2示數(shù)為2A,電表對(duì)電路的影響忽略不計(jì),則 (　　) 圖5-4-6 A.此交流電的頻率為100Hz B.電壓表示數(shù)為220V C.此電動(dòng)機(jī)輸出功率為60W D.電流表A1示數(shù)為10A (多選)如圖5-4-7所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí),燈泡L能發(fā)光.要使燈泡變亮,可以采取的方法有 (　　) 圖5-4-7 A.向下滑動(dòng)P　　　　　B.增大交流電源的電壓 C.增大交流電源的頻率 D.減小電容器C的電容 理想變壓器與電阻R、交流電壓表V、交流電流表A按如圖5-4-8甲所示方式連接,已知變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比

6、為n1∶n2=10∶1,電阻R的阻值為10Ω,圖乙是電阻R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像,其中Um=102V.下列說法中正確的是 (　　) 圖5-4-8 A.通過電阻R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=cos100πt(A) B.電流表A的讀數(shù)為210A C.電壓表V的讀數(shù)為102V D.變壓器的輸入功率為10W 如圖5-4-9所示,甲、乙是配電房中的互感器和電表(圖中用“○”表示)的接線圖,下列說法中正確的是 (　　) 圖5-4-9 A.甲圖中的電表是電流表 B.乙圖中的電表是電壓表 C.甲圖中線圈匝數(shù)一定滿足n1>n2 D.乙圖中線圈匝數(shù)一定滿足n3>n

7、4 (多選)[2017·山東淄博高青一中、淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中聯(lián)考]如圖5-4-10甲所示,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),輸出交流電的電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示,經(jīng)原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10的理想變壓器給一燈泡供電,如圖丙所示,副線圈電路中燈泡的額定功率為22W.現(xiàn)閉合開關(guān),燈泡正常發(fā)光,則 (　　) 圖5-4-10 A.t=0.01s時(shí),穿過線框的磁通量為零 B.金屬線框的轉(zhuǎn)速為50r/s C.變壓器原線圈電路中電流表的示數(shù)為2A D.燈泡的額定電壓為220V 在如圖5-4-11所示的兩電路中,當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí),測(cè)得c、

8、d間與g、h間的電壓均為110V;若分別在c、d的兩端與g、h的兩端加上110V的交流電壓,則a、b間與e、f間的電壓分別為 (　　) 圖5-4-11 A.220V和220V B.220V和110V C.110V和110V D.220V和0 [2017·湖南長(zhǎng)郡中學(xué)高二期中]如圖5-4-12所示,理想變壓器原、副線圈各接一個(gè)電阻R1和R2,原線圈中接有220V交流電源,此時(shí)兩個(gè)電阻上的電壓都是10V,設(shè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為n∶1,電阻R1和R2消耗的功率之比為k∶1,則 (　　) 圖5-4-12 A.n=21,k=121 B.n=21,k=1576 C.n=44

9、1,k=124 D.n=441,k=1576 第1課時(shí) 1.BC　[解析]交變電流的磁場(chǎng)在不斷變化,故通過原線圈的磁通量也在變化,A錯(cuò)誤;因理想變壓器無磁漏,故穿過原、副線圈的磁通量時(shí)刻相等,B正確;原線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化,導(dǎo)致穿過副線圈的磁通量變化,從而使副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),C正確,D錯(cuò)誤. 2.D　[解析]理想變壓器是沒有能量損失的變壓器,鐵芯中無磁漏,所以原、副線圈中磁通量相等,其變化率也相等,A、C錯(cuò)誤;根據(jù)變壓器的工作原理及用途可知,B錯(cuò)誤,D正確. 3.B　[解析]變壓器可以改變交流電壓,不能改變直流電壓,A、D錯(cuò)誤;B中原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多,屬于降壓變壓器,B正

10、確;C中原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)少,不能降低電壓,C錯(cuò)誤. 4.A　[解析]副線圈接入標(biāo)有“200V　60W”的燈泡一只,且燈泡正常發(fā)光,故輸出功率為60W,由U1U2=n1n2得原線圈兩端的電壓為4000V,由I1I2=n2n1得電流表讀數(shù)為0.015A. 5.ACD　[解析]電壓表測(cè)量的是電壓的有效值,故U1=22022V=220V,B錯(cuò)誤;根據(jù)變壓公式,有U2=n2n1U1=22V,D正確;變壓器的輸出電流I2=U2R=0.5A,C正確;變壓器的輸入電流I1=n2n1I2=0.05A,A正確. 6.D　[解析]由題意得n1n2=2206,n1n2'=22030,將n2=30匝代入

11、得n2'=150匝,則副線圈應(yīng)增加的匝數(shù)Δn=120匝. 7.BC　[解析]S與a接通的瞬間,副線圈有瞬間的感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤;S與a接通穩(wěn)定后,理想變壓器的原線圈中電流穩(wěn)定不變,副線圈兩端的電壓為零,B正確;S與b接通穩(wěn)定后,根據(jù)U1∶U2=n1∶n2,可得R兩端的電壓為3V,C正確;S與b接通穩(wěn)定后,原、副線圈中電流的頻率相同,D錯(cuò)誤. 8.C　[解析]輸入電壓的有效值為11000V,用電器的額定電壓為220V,所以變壓器的輸出電壓大于220V,原、副線圈的匝數(shù)之比小于501,A錯(cuò)誤;由輸入電壓的表達(dá)式知,交變電壓的頻率f=100π2πHz=50Hz,B錯(cuò)誤;副線圈中電流的有效值與用電器

12、的額定電流相同,I=PU=4A,C正確;變壓器的輸出功率為用電器的功率和導(dǎo)線電阻損耗的功率之和,大于880W,所以變壓器的輸入功率大于880W,D錯(cuò)誤. 9.BC　[解析]此交流電的頻率為f=ω2π=100π2πHz=50Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,電壓表的示數(shù)為電壓的有效值,U1=22022V=220V,選項(xiàng)B正確;變壓器副線圈兩端電壓為U2=n2n1U1=2001100×220V=40V,則電動(dòng)機(jī)輸出功率為P出=I2U2-I22r=60W,選項(xiàng)C正確;電流表A1示數(shù)為I1=n2n1I2=2001100×2A=411A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 10.BC　[解析]因?yàn)樵?、副線圈兩端的電壓與它們的匝數(shù)成正比,

13、當(dāng)向下滑動(dòng)P時(shí),相當(dāng)于減少副線圈的匝數(shù),導(dǎo)致副線圈兩端的電壓減小,流過燈泡L的電流減小,燈泡變暗,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;增大交流電源的電壓,則會(huì)使副線圈兩端的電壓也隨之增大,燈泡變亮,選項(xiàng)B正確;電容器的電容越大,交流電源的頻率越高,電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小,燈泡就越亮,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 11.D　[解析]根據(jù)電阻R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像可知,電壓的最大值為102V,則電壓表V的讀數(shù)為10V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由歐姆定律得,通過電阻R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=2cos100πt(A),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由變壓公式可知,輸入電壓為100V,輸入電流為0.1A,則變壓器的輸入功率為1

14、0W,電流表A的讀數(shù)為0.1A,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確. 12.C　[解析]甲圖中的電表并聯(lián)在電路中,是電壓互感器,電路中是強(qiáng)電壓,通過變壓器變成弱電壓,用電壓表測(cè)量,因?yàn)殡妷褐鹊扔诰€圈匝數(shù)之比,所以n1>n2,A錯(cuò)誤,C正確;乙圖中的電表串聯(lián)在電路中,是電流互感器,電路中是強(qiáng)電流,通過變壓器變成弱電流,用電流表測(cè)量,因?yàn)殡娏髦鹊扔诰€圈匝數(shù)之比的倒數(shù),所以n3

15、效值為U1=22V,由P=U1I1=U2I2得I1=1A,故C錯(cuò)誤;由U1U2=n1n2得U1=220V,燈泡正常發(fā)光,所以燈炮的額定電壓為220V,故D正確. 14.B　[解析]對(duì)變壓器,由U1U2=n1n2可得Uab=220V;對(duì)滑動(dòng)變阻器來說,當(dāng)g、h間加上110V的交流電壓時(shí),e、f間的電壓Uef=110V,選項(xiàng)B正確. 15.A　[解析]原線圈接220V的交流電源,而R1兩端的電壓為10V,所以理想變壓器輸入端的電壓為U1=210V,輸出端的電壓為U2=10V,根據(jù)U1U2=n1可得n=21,電阻R1和R2消耗的功率之比為k∶1,即UR1I1UR2I2=k1,因?yàn)閁R1UR2=1,I1I2=1n,故k=121,A正確. 6