高中物理人教选修32全部配套课时作业54变压器.doc

"高中物理人教选修3-2全部配套课时作业：5.4 变压器 "1一台理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1和n2，正常工作时的输入电压、电流、电功率分别是U1、I1、P1，输出电压、电流、电功率分别是U2、I2、P2，n1n2，那么()AU1U2，P1P2BP1P2，I1I2CI1I2，U1U2 DP1P2，I1I2解析：理想变压器忽略能量损失，所以P1P2；且n1n2，所以U1U2；由，n1n2可得I1I2。应选项A正确。答案：A2如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路。当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数为12 mA，那么电流表A2的读数为()图1A0 B3 mAC48 mA D与R大小有关解析：导线AB切割磁感线产生的感应电动势为E感Blv。由于B、l、v三个量均不变，故感应电动势为一定值。因此原线圈两端的电压恒定，原线圈中电流恒为12 mA。变压器原、副线圈中不发生互感现象，副线圈输出电压应为零，故电流表A2的读数为零，选A。答案：A3将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，那么副线圈新增匝数为()A120匝 B150匝C180匝 D220匝解析：由变压比，那么，所以n11 100匝。当U230 V时， ，所以n2150匝，故n2n2n2120匝。答案：A4.如图2甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也 图2为4 V。现把C、D接4 V交流，P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压()A10 V10 V B10 V4 VC4 V10 V D10 V0 解析：题图甲是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流时，A、B间将得到10 V交流。题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4 V直流时，M、N两端的电压也是4 V。答案：B5(·高考)如图3(a)所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ， 、V 为理想电流表和电压表。假设原线圈接入如图3(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，以下表述正确的选项是()图3A电流表的示数为2 AB原、副线圈匝数比为12C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为100 Hz解析：由题图(b)可知原线圈两端电压的有效值U1220 V，由，可得原、副线圈匝数之比21，故B错误。电流表示数与电压表示数都为有效值，故C正确。电流表示数I A2 A，故A正确。由题图(b)可知T0.02 s，所以交变电压的频率为f Hz50 Hz，D错误。答案：AC6.如图4所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，那么以下说法错误的选项是() 图4A保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小C保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，S合在a处，假设U1增大，I1将增大 解析：S由a合到b时，n1减小，由可知U2增大，P2，P2随之增大，而P2P1，又P1U1I1，从而I1增大，故A正确；S由b合到a时，与上述情况相反，P2应减小，所以B正确；P上滑时，R增大，因P2，所以P2减小，又P1P2，P1U1I1，从而I1减少，C错误；U1增大，由可知U2增大，所以P2增大，因而I2增加，由，所以I1也增大，D正确。答案：C7.(·高考)如图5所示，在铁芯上、下分别绕有匝数 n1 800和 n2 200 的两个线圈，上线圈两端与 u 51sin314t V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，那么交流电压表的读数可能是 ()A2.0 VB9.0 VC12.7 V D144.0 V 图5解析：由题意知原线圈的有效值为U1V，假设磁通量无损失，那么根据得U2× V9.0 V。因铁芯不是闭合的，考虑到漏磁的影响，n2 线圈两端电压的有效值应小于 9 V，故只有选项 A 正确。答案：A8(·高考)某同学设计的家庭电路保护装置如图6所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，以下说法正确的有()图6A家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起解析：当家庭电路正常工作时，火线和零线中的电流大小始终相等，方向始终相反，由于线圈L1采用双线绕成，当电路正常工作时，火线和零线在铁芯内部产生的磁场大小相等，方向相反，所以内部的磁通量为零，A正确；当电路中的电器增多时，火线和零线中的电流都增大了，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零，即L2中的磁通量不变，B正确；当电路发生短路时，电流不经用电器，火线和零线中电流很大，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零，L2不产生感应电流，开关K不会被电磁铁吸起，C错误；当地面上的人接触火线发生触电时，电流经人体流向地面，不经过零线，所以火线和零线中的电流大小不相等，在铁芯内产生的磁通量不为零，L2中产生感应电流，开关K被电磁铁吸起，D正确。答案：ABD9.如图7所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n11 100匝。接入电压U1220 V的电路中。(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U26 V、U3110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)假设在两副线圈上分别接上“ 6 V 20 W、“110 V 60 W的两个 图7用电器，原线圈的输入电流为多少？解析：(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系，由得n2n1×1 10030 匝n3n1×1 100550 匝。(2)设原线圈输入电流为I1，由P入P出得I1U1I2U2I3U3P2P3I1 A0.36 A。答案：(1)30550(2)0.36 A10.如图8所示，交流发电机电动势的有效值E20 V，内阻不计，它通过一个R6 的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6 V,0.25 W，且灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数之比； 图8(2)发电机的输出功率。解析：(1)彩色小灯泡的额定电流IL A A，次级线圈总电流I224IL1 A。变压器输入功率等于：I1U1I2U26 W。变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得EU1I1R6I1，代入E值解得I1 A(I13 A应舍去，据题意是降压变压器，应I1I2)，所以。(2)发电机输出功率PI1E6.67 W。答案：(1)31(2)6.67 W