《2019秋 金版学案 物理·选修3-2（粤教版）练习：第二章 第六节 变压器 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019秋 金版学案 物理·选修3-2（粤教版）练习：第二章 第六节 变压器 Word版含解析.pdf（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、A 级 抓基础级 抓基础 1. (多选多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( ) A交变电流的频率 交变电流的频率 B磁通量的变化率磁通量的变化率 C功率功率 D交变电流的峰值交变电流的峰值 解析：解析：理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中 磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同， 理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中 磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B、C 正确；变压器能改 变交流电的峰值但不改变交变电流频率， 正确；变压器能改 变交流电的峰值但不改变交变电流频率，A 正确，正确，D 错误错误 答案：答
2、案：ABC 2. 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( ) A通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势 D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 解析：解析：通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面 积 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面 积 S 不变，故磁通量不变，故磁通量
3、变化，变化，A 错误；因理想变压器无漏磁，原、副 线圈的磁通量总相等，故 错误；因理想变压器无漏磁，原、副 线圈的磁通量总相等，故 B 错误；由互感现象知错误；由互感现象知 C 正确；原线圈中的 电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能，原、副线圈通过磁联系在 一起，故 正确；原线圈中的 电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能，原、副线圈通过磁联系在 一起，故 D 错误错误 答案：答案：C 3. 一电器中的变压器可视为理想变压器，它将一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 220 V 交变电流改 变为 交变电流改 变为 110 V已知变压器原线圈匝数为已知变压器原线圈匝数为 800，则副线圈匝数为，
4、则副线圈匝数为( ) A200 B400 C1 600 D3 200 解析 ：解析 ： 根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，得根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，得 n2 U1 U2 n1 n2 400，选项，选项 B 正确正确 n1U2 U1 800 110 220 答案：答案：B 4.如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡 L 供电， 如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则 供电， 如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( ) A小灯泡变亮小灯泡变亮 B小灯泡变暗小灯泡变暗 C原、副线圈两段电压的比值不变
5、原、副线圈两段电压的比值不变 D通过原、副线圈电流的比值不变通过原、副线圈电流的比值不变 解析：解析：根据数学知识可知，原副线圈减小相同的匝数后，匝数之 比变大，因此电压之比变大，输出电压减小，故小灯泡变暗；而电流 与匝数之比成反比，故电流的比值变小；故 根据数学知识可知，原副线圈减小相同的匝数后，匝数之 比变大，因此电压之比变大，输出电压减小，故小灯泡变暗；而电流 与匝数之比成反比，故电流的比值变小；故 A、C、D 错误，错误，B 正确正确 答案：答案：B 5如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 201，原线圈 接正弦交流电源，副线圈接入“ ，原线
6、圈 接正弦交流电源，副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一个，且灯泡正 常发光，则 ”灯泡一个，且灯泡正 常发光，则( ) A电流表的示数为电流表的示数为 A 3 2 220 B电源输出功率为电源输出功率为 1 200 W C电流表的示数为电流表的示数为 A 3 220 D原线圈端电压为原线圈端电压为 11 V 解析 ：解析 ： 由灯泡正常发光，可知副线圈电压为由灯泡正常发光，可知副线圈电压为 220 V，由可知，由可知， U1 U2 n1 n2 原线圈电压原线圈电压 U120220 V4 400 V，D 错误；又因输入功率等于输 出功率， 错误；又因输入功率等于输 出功率，P1P260 W
7、，故，故 B 错误；电流表读数为有效值，原线圈中 电流 错误；电流表读数为有效值，原线圈中 电流 I1 A A，故，故 A 错误，错误，C 正确正确 P1 U1 60 4 400 3 220 答案：答案：C B 级 提能力级 提能力 6. (多选多选)如图所示为一理想变压器，如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，为单刀双掷开关，P 为滑动 变阻器的滑动触头， 为滑动 变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中 的电流，则 为原线圈中 的电流，则( ) A保持保持 U1及及 P 的位置不变，的位置不变，K 由由 a 扳向扳向 b 时，时，I
8、1将增大将增大 B保持保持 U1及及 P 的位置不变，的位置不变，K 由由 b 扳向扳向 a 时，时，R 消耗功率减小消耗功率减小 C保持保持 U1不变，不变，K 接在接在 a 处，使处，使 P 上滑，上滑，I1将增大将增大 D保持保持 P 的位置不变，的位置不变，K 接在接在 a 处，若处，若 U1增大，增大，I1将增大将增大 解析：解析：保持保持 U1及及 P 的位置不变，的位置不变，K 由由 a 扳向扳向 b 时，时，n1减小，增减小，增 n2 n1 大，由大，由 U2U1知知 U2变大，则输出电流变大，则输出电流 I2增大，输出功率增大，输增大，输出功率增大，输 n2 n1 入功率也增
9、大，由入功率也增大，由 P1U1I1知，知，I1增大，增大，A 正确；同理，正确；同理，K 若由若由 b 扳 向 扳 向 a， R 消耗功率将减小，消耗功率将减小， B 正确 ；正确 ； U1不变，不变， K 接在接在 a 处， 使处， 使 P 上滑时，上滑时， I2 减小，减小，I1也减小，故也减小，故 C 错误 ； 保持错误 ； 保持 P 的位置不变，的位置不变，K 接在接在 a 处，若处，若 U1 增大，则增大，则 U2也增大，即也增大，即 I2增大，则增大，则 P2增大，增大，P1P2，故，故 I1也应也应 U2 R 增大，故增大，故 D 正确正确 答案：答案：ABD 7(多选多选)如
10、图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，b 是原线圈的中心接头，电压表是原线圈的中心接头，电压表 V 和电流表和电流表 A 均为理想电表从某时刻 开始在原线圈 均为理想电表从某时刻 开始在原线圈 c、 d 两端加上交变电压， 其瞬时值表达式为两端加上交变电压， 其瞬时值表达式为 u220sin 2 100t (V)下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A当单刀双掷开关与当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为连接时，电压表的示数为 22 V2 B当单刀双掷开关与当单刀双掷开关与 b 连接时，电压表的示数为连接时，电压表的示数为 44 V C
11、当单刀双掷开关与当单刀双掷开关与 a 连接，滑动变阻器触头连接，滑动变阻器触头 P 向上移动的过 程中，电压表的示数不变，电流表的示数变大 向上移动的过 程中，电压表的示数不变，电流表的示数变大 D单刀双掷开关由单刀双掷开关由 a 扳向扳向 b 时时(滑动变阻器触头滑动变阻器触头 P 不动不动)，电压表 和电流表的示数均变大 ，电压表 和电流表的示数均变大 解析 ：解析 ： 根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为 220 V，所以副线圈的电压的最大值为，所以副线圈的电压的最大值为 22 V，电压表的示数为电压，电压表的示数为电压22 的
12、有效值，所以示数为的有效值，所以示数为 22 V，所以，所以 A 错误；若当单刀双掷开关由错误；若当单刀双掷开关由 a 扳 向 扳 向 b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比由时，理想变压器原、副线圈的匝数比由 101 变为变为 51，根据电 压与匝数成正比可知，此时副线圈的电压为 ，根据电 压与匝数成正比可知，此时副线圈的电压为 44 V，所以电压表的示数 为 ，所以电压表的示数 为 44 V，所以，所以 B 正确；当滑动变阻器触头正确；当滑动变阻器触头 P 向上移动的过程中，滑动 变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压 器决定的，所以，电压不变，电流变小，所以 向上移动
13、的过程中，滑动 变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压 器决定的，所以，电压不变，电流变小，所以 C 错误；若当单刀双掷 开关由 错误；若当单刀双掷 开关由a扳向扳向b时， 理想变压器原、 副线圈的匝数比由时， 理想变压器原、 副线圈的匝数比由101变为变为51， 所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以 ， 所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以 D 正确正确 答案：答案：BD 8.如图所示， 电路中有四个完全相同的灯泡， 灯泡的额定电压均为如图所示， 电路中有四个完全相同的灯泡， 灯泡的额定电压均为 U. 变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正
14、常发光，则变压器的匝数比变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比 n1n2和电源电压和电源电压 U1分别为分别为( ) A12 2U B12 4U C21 4U D21 2U 解析：解析：设灯泡正常发光时的电流为设灯泡正常发光时的电流为 I，则，则 I1I，I22I.由 得由 得 n1 n2 I2 I1 ；由得 ；由得 U1U22U.故故 U14U，C 正确正确 n1 n2 2 1 U1 U2 n1 n2 n1 n2 答案：答案：C 9如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2.原线圈通 过一理想电流表接正弦交流电源，一个二
15、极管和阻值为 原线圈通 过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻 串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻 为无穷大 用交流电压表测得 的负载电阻 串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻 为无穷大 用交流电压表测得 a、 b 端和端和 c、 d 端的电压分别为端的电压分别为 Uab和和 Ucd， 则 ， 则( ) AUabUcdn1n2 B增大负载电阻的阻值增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小，电流表的读数变小 C负载电阻的阻值越小，负载电阻的阻值越小，cd 间的电压间的电压 Ucd越大越大 D负载电阻的阻值越小，负载电阻的阻值
16、越小，cd 间的电压间的电压 Ucd越小越小 解析：解析：假设副线圈两端交变电压的峰值为假设副线圈两端交变电压的峰值为 Um，副线圈两端电压的 有效值为 ，副线圈两端电压的 有效值为 U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：， Uab U2 n1 n2 而因二极管的单向导电性，而因二极管的单向导电性，cd 间电压的有效值间电压的有效值 Ucd并不等于副线圈两 端的电压有效值 并不等于副线圈两 端的电压有效值 U2. 由交流电有效值定义可得 ：由交流电有效值定义可得 ： U2，Ucd， Um 2 Um 2 U2 2 故，故故，故 A 错误；当增大负
17、载电阻的阻值错误；当增大负载电阻的阻值 R，因电压不变，由，因电压不变，由 Uab Ucd 2n 1 n2 闭合电路欧姆定律可知，电阻闭合电路欧姆定律可知，电阻 R 的电流变小，则电流表的读数变小， 故 的电流变小，则电流表的读数变小， 故 B 正确；正确；cd 间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比 有关， 与负载电阻无关， 所以 间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比 有关， 与负载电阻无关， 所以 cd 间的电压间的电压 Ucd不会随着负载电阻变化， 故 不会随着负载电阻变化， 故 C、D 错误错误 答案：答案：B 10有一种调压变压器的构造如图所示线圈有一种调压变压
18、器的构造如图所示线圈 AB 绕在一个圆环 形的铁芯上， 绕在一个圆环 形的铁芯上， CD 之间加上输入电压， 转动滑动触头之间加上输入电压， 转动滑动触头 P 就可以调节输出 电压 图中 就可以调节输出 电压 图中 A 为交流电流表，为交流电流表， V 为交流电压表，为交流电压表， R1、 R2为定值电阻，为定值电阻， R3 为滑动变阻器，为滑动变阻器，CD 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器， 则下列说法正确的是 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器， 则下列说法正确的是( ) A当当 R3不变，滑动触头不变，滑动触头 P 顺时针转动时，电流表读数变小，电 压表读数变小 顺时针
19、转动时，电流表读数变小，电 压表读数变小 B当当 R3不变，滑动触头不变，滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电 压表读数变大 逆时针转动时，电流表读数变小，电 压表读数变大 C 当 当 P 不动， 滑动变阻器滑动触头向上滑动时， 电流表读数变小， 电压表读数变小 不动， 滑动变阻器滑动触头向上滑动时， 电流表读数变小， 电压表读数变小 D 当 当 P 不动， 滑动变阻器滑动触头向下滑动时， 电流表读数变大， 电压表读数变大 不动， 滑动变阻器滑动触头向下滑动时， 电流表读数变大， 电压表读数变大 解析：解析：由题图知，当滑动触头由题图知，当滑动触头 P 顺时针转动时，变压器副线圈的顺
20、时针转动时，变压器副线圈的 匝数减少， 根据可得副线圈的电压匝数减少， 根据可得副线圈的电压 U2减小， 因负载的电阻不变，减小， 因负载的电阻不变， U1 U2 n1 n2 故电流表读数变小，电压表读数变小，所以故电流表读数变小，电压表读数变小，所以 A 正确；同理，若滑动触 头 正确；同理，若滑动触 头 P 逆时针转动时，变压器副线圈的匝数增加，逆时针转动时，变压器副线圈的匝数增加，U2增大，电流表示数 增大，所以 增大，电流表示数 增大，所以 B 错误 ； 当错误 ； 当 P 不动，副线圈电压不动，副线圈电压 U2不变，滑动触头向上滑 动时， 不变，滑动触头向上滑 动时，R3连入电路中的
21、阻值增大，与连入电路中的阻值增大，与 R2并联后的电阻增大，根据串联 电路的分压规律可得电压表示数增大，所以 并联后的电阻增大，根据串联 电路的分压规律可得电压表示数增大，所以 C 错误；同理，当滑动触 头向下滑动时， 错误；同理，当滑动触 头向下滑动时，R3连入电路中的阻值减小，与连入电路中的阻值减小，与 R2并联后的电阻减小， 根据串联电路的分压规律可得电压表示数减小，所以 并联后的电阻减小， 根据串联电路的分压规律可得电压表示数减小，所以 D 错误错误 答案：答案：A 11 如图所示， 理想变压器 如图所示， 理想变压器 B 的原线圈跟副线圈的匝数比的原线圈跟副线圈的匝数比 n1n2 2
22、1，交流电源电压，交流电源电压 U1220 V，F 为熔断电流为熔断电流 I01.0 A 的保险丝， 负载为一可变电阻 的保险丝， 负载为一可变电阻 (1)当电阻当电阻 R100 时，保险丝能否被熔断？时，保险丝能否被熔断？ (2)要使保险丝不被熔断，电阻要使保险丝不被熔断，电阻 R 的最小值为多少？变压器输出的 电功率不能超过多少？ 的最小值为多少？变压器输出的 电功率不能超过多少？ 解析：解析：(1)由得到由得到 U2110 V， U1 U2 n1 n2 由欧姆定律，得由欧姆定律，得 I21.1 A. 再由 得到再由 得到 I10.55 A，故保险丝不能熔断，故保险丝不能熔断 I1 I2
23、n2 n1 (2)对于理想变压器，对于理想变压器，P入 入 P出 出 2201.0 W220 W， 得到得到 R55 . 答案：答案：(1)不能 不能 (2)55 220 W 12如图，某理想变压器原线圈输入电功率为如图，某理想变压器原线圈输入电功率为 P0，原、副线圈的 匝数比为 ，原、副线圈的 匝数比为 n，在其副线圈上接一线圈电阻为，在其副线圈上接一线圈电阻为 r 的电动机现在，电动机 正以速度 的电动机现在，电动机 正以速度 v 匀速向上提升一质量为匀速向上提升一质量为 m 的重物，已知重力加速度为的重物，已知重力加速度为 g， 不计电动机转轴间的摩擦等损耗，则变压器原线圈两端的电压为多 少？ ， 不计电动机转轴间的摩擦等损耗，则变压器原线圈两端的电压为多 少？ 解析：解析：电动机的输出功率电动机的输出功率 P机 机 mgv, 设副线圈回路的电流为设副线圈回路的电流为 I2，则，则 P0P机 机 I r ， 2 2 副线圈两端的电压副线圈两端的电压 U2， P0 I2 原线圈两端的电压原线圈两端的电压 U1nU2 ， 联立以上各式得联立以上各式得 U1nP0. r P0mgv 答案：答案：见解析见解析