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1、第4節(jié) 變壓器
第1課時
?(多選)關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候都相等
C.穿過副線圈的磁通量變化使得副線圈產生感應電動勢
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,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.原線圈中的感應電動勢和副線圈中的感應電動勢
?[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、副線圈匝數之比為20∶1,原線圈接正弦交流電源,副線圈接入標有“200V 60W”字樣的燈泡一只,且燈泡正常發(fā)光,則 ( )
圖5-4-2
A.電流表的示數為0.015A
B.電源輸出功率為1200W
C.電流表的示數為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、副線圈匝數之比為10∶1,原線圈所接的電壓u=2202sin100πt(V),負載電阻R=44Ω,不計電表對電路的影響.關于電表的讀數,下列說法正確的是 ( )
圖5-4-3
A.A1讀數為0.05A B.V1讀數
3、為2202V
C.A2讀數為0.5A D.V2讀數為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,副線圈原來的匝數為30匝,原線圈的匝數不變,則副線圈應增加的匝數為 ( )
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、副線圈匝數之比為2∶1,電池和交變電源的電動勢都為6V,內阻均不計.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的導線對標有“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n1=1100匝,副線圈匝數n2=200匝,原線圈接交變電源,電壓u=2202sin100πt(V),副線圈接電動機,電動機
5、內阻為5Ω,電流表A2示數為2A,電表對電路的影響忽略不計,則 ( )
圖5-4-6
A.此交流電的頻率為100Hz
B.電壓表示數為220V
C.此電動機輸出功率為60W
D.電流表A1示數為10A
(多選)如圖5-4-7所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當副線圈上的滑片P處于圖示位置時,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隨時間t變化的規(guī)律是iR=cos100πt(A)
B.電流表A的讀數為210A
C.電壓表V的讀數為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.甲圖中線圈匝數一定滿足n1>n2
D.乙圖中線圈匝數一定滿足n3>n
7、4
(多選)[2017·山東淄博高青一中、淄博實驗中學高二期中聯(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磁場中勻速轉動,輸出交流電的電動勢如圖乙所示,經原、副線圈匝數之比為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.現閉合開關,燈泡正常發(fā)光,則 ( )
圖5-4-10
A.t=0.01s時,穿過線框的磁通量為零
B.金屬線框的轉速為50r/s
C.變壓器原線圈電路中電流表的示數為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a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時,測得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·湖南長郡中學高二期中]如圖5-4-12所示,理想變壓器原、副線圈各接一個電阻R1和R2,原線圈中接有220V交流電源,此時兩個電阻上的電壓都是10V,設變壓器原、副線圈的匝數之比為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
1.BC [解析]交變電流的磁場在不斷變化,故通過原線圈的磁通量也在變化,A錯誤;因理想變壓器無磁漏,故穿過原、副線圈的磁通量時刻相等,B正確;原線圈產生的磁場變化,導致穿過副線圈的磁通量變化,從而使副線圈產生感應電動勢,C正確,D錯誤.
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錯誤;根據變壓器的工作原理及用途可知,B錯誤,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錯誤;B中原線圈的匝數比副線圈的匝數多,屬于降壓變壓器,B正
10、確;C中原線圈的匝數比副線圈的匝數少,不能降低電壓,C錯誤.
4.A [解析]副線圈接入標有“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得電流表讀數為0.015A.
5.ACD [解析]電壓表測量的是電壓的有效值,故U1=22022V=220V,B錯誤;根據變壓公式,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,則副線圈應增加的匝數Δn=120匝.
7.BC [解析]S與a接通的瞬間,副線圈有瞬間的感應電流,A錯誤;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、副線圈的匝數之比小于501,A錯誤;由輸入電壓的表達式知,交變電壓的頻率f=100π2πHz=50Hz,B錯誤;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錯誤.
9.BC [解析]此交流電的頻率為f=ω2π=100π2πHz=50Hz,選項A錯誤,電壓表的示數為電壓的有效值,U1=22022V=220V,選項B正確;變壓器副線圈兩端電壓為U2=n2n1U1=2001100×220V=40V,則電動機輸出功率為P出=I2U2-I22r=60W,選項C正確;電流表A1示數為I1=n2n1I2=2001100×2A=411A,選項D錯誤.
10.BC [解析]因為原、副線圈兩端的電壓與它們的匝數成正比,
13、當向下滑動P時,相當于減少副線圈的匝數,導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A錯誤;增大交流電源的電壓,則會使副線圈兩端的電壓也隨之增大,燈泡變亮,選項B正確;電容器的電容越大,交流電源的頻率越高,電容器對交變電流的阻礙作用就越小,燈泡就越亮,選項C正確,選項D錯誤.
11.D [解析]根據電阻R兩端的電壓u隨時間t變化的圖像可知,電壓的最大值為102V,則電壓表V的讀數為10V,選項C錯誤;由歐姆定律得,通過電阻R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR=2cos100πt(A),選項A錯誤;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的讀數為0.1A,選項B錯誤,選項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,電路中是強電壓,通過變壓器變成弱電壓,用電壓表測量,因為電壓之比等于線圈匝數之比,所以n1>n2,A錯誤,C正確;乙圖中的電表串聯(lián)在電路中,是電流互感器,電路中是強電流,通過變壓器變成弱電流,用電流表測量,因為電流之比等于線圈匝數之比的倒數,所以n3
15、效值為U1=22V,由P=U1I1=U2I2得I1=1A,故C錯誤;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]對變壓器,由U1U2=n1n2可得Uab=220V;對滑動變阻器來說,當g、h間加上110V的交流電壓時,e、f間的電壓Uef=110V,選項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,因為UR1UR2=1,I1I2=1n,故k=121,A正確.
6
2018-2019學年高中物理 第五章 交變電流 第4節(jié) 變壓器 第1課時作業(yè) 新人教版選修3-2
