高中物理 第二章 第六節(jié) 變壓器練習(xí) 粵教版選修3-2

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第二章 交變電流 第六節(jié) 變壓器 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．如圖，可以將電壓升高供電給電燈的變壓器是(　　) 解析：A圖中原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故A錯(cuò)誤；B圖中，副線圈匝數(shù)比原線圈匝數(shù)多，所以是升壓變壓器，故B正確；D圖中，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多，所以是降壓變壓器，故D錯(cuò)誤；C圖中，原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故C錯(cuò)誤，故選B. 答案：B 2．(多選)利用變壓器不可能做到的是(　　) A．增大電流　　　　 B．升高電壓 C．減小頻率 D．增大功率 解析：根據(jù)變壓器的工作原理可以知道，變壓器可以改變電壓和電流，不可能增大功率和改變頻率． 答案：CD 3.用一理想變壓器向一負(fù)載R供電，如圖所示，當(dāng)增大負(fù)載電阻R時(shí)，原線圈中電流I1和副線圈中電流I2之間的關(guān)系是(　　) A．I2增大，I1也增大 B．I2增大，I1減小 C．I2減小，I1也減小 D．I2減小，I1增大 解析：原線圈電壓、匝數(shù)比不變，輸出電壓不變，則負(fù)載電阻R增大，I2變小，I1也變?。? 答案：C 4．一臺(tái)理想變壓器的原線圈匝數(shù)為100匝，副線圈匝數(shù)為1 200匝，在原線圈兩端接有一電動(dòng)勢(shì)為10 V的電池組，則在副線圈兩端的輸出電壓為(　　) A．0 V B．1.2 V C．120 V D．小于120 V 解析：電池組中的電流屬于恒定電流，原線圈中無變化的磁通量，副線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 答案：A 5．(多選)圖甲的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R＝55Ω，A、V為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110 V，下列表述正確的是(　　) 圖甲　　　　　　圖乙　　　 A．電流表的示數(shù)為2 A B．原、副線圈匝數(shù)比為1∶2 C．電壓表的示數(shù)為電壓的有效值 D．原線圈中交變電壓的頻率為100 Hz 解析：由I＝得I＝A＝2 A，A正確．理想變壓器中＝，所以＝＝＝＝，B錯(cuò)誤．測(cè)量交流電時(shí)電表示數(shù)為有效值，C正確．由題圖乙知T＝0.02 s，由f＝得f＝50 Hz，D錯(cuò)誤． 答案：AC 6.如圖所示，電路中有四個(gè)完全相同的燈泡，額定電壓均為U，變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在四個(gè)燈泡都正常發(fā)光，則變壓器的匝數(shù)比n1∶n2和電源電壓U1分別為(　　) A．1∶2　2U B．1∶2　4U C．2∶1　4U D．2∶1　2U 解析：設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I，則I1＝I，I2＝2I.由＝得＝.由＝得U1′＝U2＝2U.故U1＝4U，C正確． 答案：C B級(jí)　提能力 7．將輸入電壓為220 V，輸出電壓為6 V的變壓器改裝成輸出電壓為24 V的變壓器．已知副線圈原來的匝數(shù)為36匝，現(xiàn)不改原線圈的匝數(shù)，則副線圈應(yīng)增繞的匝數(shù)為(　　) A．144匝 B．108匝 C．180匝 D．540匝 解析：由＝有＝，＝，解得n2＝144，所以應(yīng)增加的匝數(shù)Δn2＝n2－36＝108(匝)．故選B. 答案：B 8．有一種調(diào)壓變壓器的構(gòu)造如圖所示．線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間加上輸入電壓，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓．圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，CD兩端接正弦交流電源，變壓器可視為理想變壓器，則下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)R3不變，滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小 B．當(dāng)R3不變，滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 C．當(dāng)P不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小 D．當(dāng)P不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變大 解析：由圖知，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，變壓器副線圈的匝數(shù)減少，根據(jù)＝可得副線圈的電壓U2減小，因負(fù)載的電阻不變，故電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小，所以A正確；同理，若滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，變壓器副線圈的匝數(shù)增加，U2增大，電流表示數(shù)增大，所以B錯(cuò)誤；當(dāng)P不動(dòng)，副線圈電壓U2不變，滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，R3連入電路中的阻值增大，與R2并聯(lián)后的電阻增大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)增大，所以C錯(cuò)誤；同理，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，R3連入電路中的阻值減小，與R2并聯(lián)后的電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)減小，所以D錯(cuò)誤． 答案：A 9．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器．已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則(　　) 圖甲　　　　　圖乙 A．交流電的頻率為0.02 Hz B．原線圈輸入電壓的最大值為200 V C．電阻R2的電功率約為6.67 W D．通過R3的電流始終為零 解析：交流電的頻率為f＝＝50 Hz，A錯(cuò)誤；通過R1的電流的有效值I＝＝ A，U2＝IR1＝10 V，電阻R2的電功率P＝＝6.67 W，C正確；由＝得U1＝U2＝100 V，B錯(cuò)誤；電容器能隔直流，通交流，故D錯(cuò)誤． 答案：C 10．(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶9，副線圈接有一燈泡L和一電阻箱R，原線圈所接電源電壓按圖乙所示規(guī)律變化，此時(shí)燈泡消耗的功率為40 W，則下列說法正確的是(　　) 圖甲　　　　　　圖乙 A．副線圈兩端輸出電壓為36 V B．原線圈中電流表示數(shù)為 A C．當(dāng)電阻R增大時(shí)，變壓器的輸入功率減小 D．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220sin 100πt (V) 解析：交變電流圖象的周期為0.02 s，角速度ω＝100π，因此原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220sin 100πt (V)，D正確；根據(jù)＝，而從交流電的圖象可知，輸入電壓的有效值U1＝220 V，因此副線圈兩端輸出電壓為36 V，A正確；電阻與燈并聯(lián)，消耗的總功率大于40 W，由于變壓器是理想變壓器，因此輸入功率也大于40 W，因此，輸入電流I> A＝ A，B錯(cuò)誤；當(dāng)電阻R增大時(shí)，副線圈回路總電阻增加，而電壓不變，消耗的功率減少，因此變壓器的輸入功率減小，C正確． 答案：ACD 11.如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1＝800和n2＝200的兩個(gè)線圈，上線圈兩端與u＝51sin 314t (V)的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是(　　) A．2.0 V B．9.0 V C．12.7 V D．144.0 V 解析：由＝得U2＝n2，其中U1＝ V，得U2＝ V≈9.0 V，因此題中兩線圈并非處于理想狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)漏磁，所以交流電壓表的讀數(shù)小于9.0 V，故選項(xiàng)A正確． 答案：A 12．如圖所示，理想變壓器B的原線圈跟副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，交流電源電壓U1＝220 V，F(xiàn)為熔斷電流I0＝1.0 A的保險(xiǎn)絲，負(fù)載為一可變電阻． (1)當(dāng)電阻R＝100Ω時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被熔斷？ (2)要使保險(xiǎn)絲不被熔斷，電阻R的最小值為多少？變壓器輸出的電功率不能超過多少？ 解析：(1)由＝得到U2＝110 V， 由歐姆定律得：I2＝1.1 A. 再有＝得到I1＝0.55 A，故保險(xiǎn)絲不能熔斷． (2)理想變壓器的P入＝P出＝2201.0 W＝220 W， 得到R＝55Ω. 答案：(1)不能　(2)55Ω　220 W