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1、2013年鲁科版物理选修3-2电子题库 第4章第2节知能演练轻松闯 同步测控1.下面关于自耦变压器的说法中不.正确的是（）A.自耦变压器一定有两个或两个以上的线圈B.自耦变压器只有一个线圈C.自耦变压器既可升压也可降压D.自耦变压器的缺点是使用不够安全解析：选A.自耦变压器只有一个线圈， 故A错误，B正确；如果整个线圈作为原线圈接电源，绕组的一部分接负载，则成为降压变压器；反之则成为升压变压器，故C正确；自耦变压器的缺点是低压端和高压端直接有电的联系，使用不够安全，故 D正确.2 .一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列哪个物理量不一定相等（）A.交变电流的频率B.电流的有效值C.电功率D
2、,磁通量的变化率解析：选 B.根据变压器的工作原理知，原、副线圈中的交变电流的频率相等，穿过原、副 线圈的磁通量及变化情况相同，即磁通量的变化率也相等；由于匝数不相等，则原副线圈中的电流（包括瞬时值、最大值、有效值 ）则一般不相等.B项正确.3 .一个理想变压器副线圈上接一个电阻，欲使此电阻的电功率增大，可以采取的措施是（每次只改变一个因素）（）A.增加原线圈的匝数 niB.减少副线圈的匝数 n2C.增大电阻值D.减少电阻值，工 U2Ui m rifnl一田解析：选D.电阻消耗的功率 P=-,而1 = 一，所以P= Un, P要增大，减小ni或R或增 R12 n2niR大n2均可.4.为保证用
3、户电压稳定在 220 V,变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图.保持 输入电压Ui不变，当滑动接头 P上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压U2随时间t变化的曲线如图乙所示.以下正确的是（）iA. U2= i90啦sin（50 % t） VB. U2= i90sin（i00 兀 t） VC.为使用户电压稳定在220 V,应将P适当下移i90，2 V,其周期为0.02 s ,可得其D.为使用户电压稳定在 220 V,应将P适当上移 解析：选D.由图象可知，正弦式交变电压的最大值为表达式为190* sin（100 nt） V, A、B错误，又在ui、山不变的前提下通过改变ni来使U
4、2增大，由g=n1可得应使ni减小，故应将P适当上移，D选项正确.112 n25.一台理想变压器，其原线圈的匝数为2200匝，副线圈的匝数为 440匝，副线圈中接入一个100 的负载电阻，如图所示.6（1）当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为多大？电流表示数为多大？（2）当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为多大？电流表示数为多大？此时输入 功率为多少？变压器效率为多大？ 解析：（1）原线圈接44 V直流电源时，通过副线圈磁通量不变，副线圈不产生感应电动势,所以电压表、电流表示数都为零.,U n1(2)由 ut n;nn?U得U2n1440x 2202200V = 44 V
5、、U244流过 R 电流 I2=-R= A = 0.44 A则电压表读数为 44 V,电流表读数为0.44 A.输出功率 P出= U2I2=44X 0.44 W= 19.36 W输入功率P入= P出=19.36 W、.、P出变压器效率Y = =100%.P答案：（1）00 （2）44 V 0.44 A 19.36 W 100% 课时作业 一、选择题1 .可以将电压升高供给家用电灯的变压器是（）O O0ABCD解析：选 C.根据变压器的原理，只能对交变电压升高 （或降低）电压，根据变压器的变压规 律，要将电压提高，原线圈的匝数应少于副线圈的匝数， B、D错，A项中的电源为直流电源， 不能变压，故
6、选C.2 .理想变压器原、副线圈匝数比为10： 1,以下说法中正确的是 （）A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10： 1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10： 1D.正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为10： 1解析：选 B.本题考查了对变压器原理的掌握，关键是要明确变压器的变压原理.对理想变压器，A选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才有电压与匝数成正比； 对于理想变压器，输入功率等于输出功率，正确选项只有B.3.一输入电压为220 V,输出电压为36 V的
7、变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了 5匝线圈.如图所示，然后将原来线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V,按理想变压器分析，该解析：选n3U1n1 =U3B.对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得2等=1100,同理，变压器烧坏前，龛=譬=吗理=180, B正确.1Ui220 4.（2012 安溪一中高二期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 m ：禀=1 ： 3,次 级回路中联入三个均标有“ 36 V, 40 W的灯泡，且均正常发光，那么，标有“ 36 V, 40 W 的灯泡N ）A.正常发光B.将被烧
8、毁C.比另三个灯暗D.无法确定解析：选 A.副线圈两端的电压 U2=3U= 3X36 V = 108 VU1 niniU2 1X108由汽=7#,原线圈两端电压 U = = V=36 V,所以灯泡 A能正常发光.U2 n2n235 .如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接正弦交流电，A、V分别为理想交流电流表和交流电压表.若将调压端的滑动头P向上移动，则（）A.电压表V的示数变大B.变压器的输出功率变小C.电流表A的示数变小D.电流表A的示数变大解析：选BC.ab间为原线圈，当P向上移动时，原线圈匝数增多，原副线圈匝数比变大，由U niU2变压规律三=一知，U不变，U2变小，电压表 V的
9、示数变小，R不变，由P=可知，变压器 U2 n2R的输出功率变小， A错、B对，由UIi=Ud2可以知道，Il变小，C对，D错.6 .一理想变压器原副线圈的匝数比为ni ：禀=1 ： 2,电源电压 u= 2202sin cot V,原线圈电路中接入一熔断电流 Io=1 A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节 R时，其阻值最低不能小于（）A. 440 QC. 880 Q解析：选C.当原线圈电流11=1。时,I2=n11 1=n1I 0=1 An2 n22副线圈的输出电压的有效值为n2n2 UmU2 = Ui = X = 440 Vnini2因此副线圈电路中负载电
10、阻的最小值为U2+ 人Rnin= p = 880 ,故选项 C正确.B. 44042 QD. 880j Q副线圈中的电流（即副线圈中电流的有效值）为7.（2012 福建师大附中高二期末 ）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1 ： 5,原线圈两端的交变电压为 u=2042sin100 nt V,就泡在两端电压达到 100 V时开始发光，下 列说法中正确的有（）A.开关接通后，窗泡的发光频率为100 HzB.开关接通后，电压表的示数为100 2 VC.开关断开后，电压表的示数不变D.开关断开前后，变压器的输入功率不变解析：选AC.由必得，副线圈输出电压的最大值为U2 n2n2U1 5 x 2
11、0J2U2= = -V = 1002 V, 一个周期内有两次电压大于100 V,故就泡在一个周期内发光2次，而交变电压的周期 T= =；2 s = 0.02 s,所以就泡发光频率为f =| = 100 Hz,CO 100 TtIA正确.电压表示数为 U2 = i= p - V = 100 V, B错误.开关断开后电压表示数不变, 2 2但输出功率变化，所以输入功率变化，C正确、D错误.8 .如图所示的甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V.若分别在c、d两端及g、h两端加上110 V的交流 电压，则a、b间及e、f间的
12、电压分别为（）A. 220 V、220 VC. 110 V、110 VB. 220 V、110 VD. 220 V、0 V解析：选B.当a、b间接220 V电压时,c、d间电压为110 V,说明c、d间线圈的匝数为原线圈匝数的一半；反过来当 c、d间接110 V电压时，a、b间电压应为220 V.当e、f 间接220 V电压时，g、h间电压为110 V,说明g、h间电阻为e、f间电阻的一半；当 g、 h间接110 V电压时，e、g间没有电流，e、g间电压为零，所以 e、f间电压与g、h间电 压相等，均为110 V.9 .如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输入电压和电流分别为U和I1,
13、两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和12、U3和I3,接在原、副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光，则下列关系中正确的是（）A. I 1 ： I 2 ： I 3= 1 ： 2 ： 1B. U ： U ： U= 1 ： 1 ： 2C.三个线圈匝数之比为m ：靠：命=5 ： 2 ： 1D.电源电压 U与原线圈两端电压U之比为5： 4解析：选AD.设灯泡正常发光时的电流为I 0,电压为U0,由题图可知，I 2= 2I 0, I 1= I 3= I 0,.一. .U2I 2 + U?I 3.故A选项正确；12=U0, U3 = 2U0,原线圈两端电压U=;= 4U0,则 U = 5U0,故D11n
14、2 U21,鹏U3=2,故B、C选项错误.10. （2011 高考福建卷）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 m：禀=5： 1,电阻R= 20Q, Li、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光.下列说法正确的是（）A.输入电压 u的表达式u=20/2sin50 % t VB.只断开&后，L1、L2均正常发光C.只断开 及后，原线圈的输入功率增大2T= 100兀rad/s ,输入电压 uD.若S1换接到2后，R消耗的电功率为 0.8 W解析：选 D.由题图知，5= 202 V , T
15、= 0.02 s ,则CO=20啦sin100兀tV,故选项A错误；由变压器的变压规律知： ?=必，故 =近=经9 V U2 n2m 5=4 V,由题中将S1接1, S闭合时，灯泡L2正常发光可得，灯泡 L2的额定电压为4 V,当 只断开S2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为 L1、L2串联，故L1、L2均不能正常 发光，选项B错误；此时P出=，副线圈负载R总增大，故P出减小，又P入=P出，故原线U242圈的输入功率减小，选项C错误；当Si换接到2后，副线圈的负载仅是电阻 R故P=石= R 20W= 0.8 W,选项D正确.二、非选择题11 .（2011 高考海南卷）如图，理想变压器原
16、线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.3 W,正常发光时电阻为 30 已知两灯泡均 正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A ,可计算出原、副线圈的匝数比为 ,流过灯泡b的电流为 A.一 m U 10解析：U=10 V,根据小灯泡正常发光,则U = g 3 V, Ia1 A,根据n1I 2= nI 1 = 0.3 A , I b= I 2- I a= 0.2 A.答案：10 : 30.212 .一理想变压器，原线圈匝数 n1=1100,接在电压为220 V的交流电源上，当它对 11只并 联的“36 V, 60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数m是多少？通过原线圈的电流 I 1是多大？解析：因为11只并联的“36 V, 60 W灯泡正常发光，所以副线圈输出的电压必为36 V.由_ U236 X 1100 一 一U/ U2 = nJ n2,付 rt = 口巾=220 匝=180 匝.每只灯泡正常发光时的电流由B = I2 U得P2605=U2-=36 A=3 a副线圈中的电流I2=11X I2，1n2 一n2因n?故I1FI2=18055X A = 3 A.11003答案：180匝 3 A