2022年高中物理第章交变电流第节变压器学业分层测评粤教版 .pdf

1 变压器(建议用时：45 分钟)学业达标 1(多选)理想变压器原、副线圈匝数之比为101，以下说法中正确的是()A穿过原、副线圈磁通量之比是101 B穿过原、副线圈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101 D正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为11【解析】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，才导致电压与匝数成正比；D选项认为可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率【答案】BD 2如图2-6-8所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表 A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为()【导学号：90270087】图 2-6-8A3 mA B 0 C48 mA D 与负载R的值有关【解析】变压器只能工作于交流电路，不能工作于恒定电压和恒定电源的电路，导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过【答案】B 3(2015江苏高考)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 110 V 已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为()A200 B 400 C1 600 D 3 200【解析】根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系U1U2n1n2，得n2n1U2U1800110220400，选项 B正确【答案】B 4(2016太原高二检测)如图 2-6-9 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n213，次级回路中联入三个均标有“36 V40 W”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36 V名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -2 40 W”的灯泡A()图 2-6-9A正常发光B将被烧毁C比另三个灯暗D无法确定【解析】副线圈两端的电压U23U336 V 108 V 由U1U2n1n2得，原线圈两端电压U1n1U2n211083 V36 V，所以灯泡A能正常发光【答案】A 5(多选)(2016 白城高二期末)如图 2-6-10(1)所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 201，R110，R220，C100 F，已知电阻R1两端的正弦交流电压如图(2)所示，则()【导学号：90270088】(1)(2)图 2-6-10A原线圈输入电压的最大值为400 V B交流电的频率为100 Hz C电容器C所带电量恒为2103 C D电阻R1消耗的电功率为20 W【解析】变压器原、副线圈的匝数比为201，由图(2)知，副线圈电压的最大值为20 V，根据电压与匝数成正比可得原线圈电压最大值为400 V，所以A 正确；由图(2)知交流电的周期为0.02 s，故频率为周期的倒数等于50 Hz，故 B错误；电容器两板间的电压是变化的，故所带电荷量也是变化的，故C 错误；R1电压的有效值为U1102 V，所以消耗电功率为P1U12R120 W，故 D正确【答案】AD 6普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -3 来连接，图2-6-11 中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()图 2-6-11Aab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcd【解析】根据变压器的工作原理I1I2n2n1解决问题高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据I1I2n2n1，MN应接匝数少的线圈，故ab接MN，cd接PQ，且IabIcd，选项 B正确【答案】B 7(多选)(2014 广东高考)如图 2-6-12 所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()【导学号：90270089】图 2-6-12AP向下滑动时，灯L 变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大【解析】本题是理想变压器的动态分析问题，首先要分清变量和不变量，其次明确各物理量间的制约关系由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯 L亮度不随P的滑动改变，故选项A错误，选项B正确；P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R总减小，由I2U2R总知，通过副线圈的电流I2增大，输出功率P2U2I2增大，再由I1I2n2n1知输入电流I1也增大，故选项C错误，D正确【答案】BD 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -4 8(多选)如图 2-6-13甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为31，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示若灯泡L2、L3、L4都正常发光，则以下说法中正确的是()图 2-6-13A电压表的示数为36 V B电流表的示数为2 A C四只灯泡均能正常发光D变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz【解析】若灯泡 L2、L3、L4都正常发光，则电流表的示数为693 A2 A，B对；副线圈两端的电压为9 V，又变压器原、副线圈的匝数比为31，所以电压表的示数为27 V，因电源输入电压为36 V，所以 L1所分电压为9 V，四只灯泡都正常发光，C对，A错；变压器不能改变交变电流的频率，D对【答案】BCD 能力提升 9如图 2-6-14 所示，一低压交流变压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，通过上下调节P1、P2的位置，可以改变变压器输入、输出电压图中L 是一个小灯泡，R2是定值电阻，R1、R3是滑动变阻器，若要增大灯泡L 的亮度，可以采取的办法是()【导学号：90270090】图 2-6-14AP1、P3、P4不动，P2下移BP1、P2、P3不动，P4下移CP2、P3、P4不动，P1上移DP1、P2、P4不动，P3上移【解析】根据变压器的变压原理U1U2n1n2，要增大输出电压，需要使P1下移或P2上移；滑动变阻器R1是分压接法，P3上移可以使灯泡两端电压增大，灯泡功率也就增大，使其变亮；滑动变阻器R3的触头P4上移时才能使灯泡两端的电压增大，使灯泡变亮，所以只有D项正名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -5 确【答案】D 10.(多选)如图 2-6-15所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2225，原线圈接u2202sin 100 t V 的交流电，电阻R1R250，D为理想二极管，则()图 2-6-15A二极管的反向耐压值应大于502 V B电阻两端电压为25 V C通过副线圈的电流为1 A D原线圈的输入功率为50 W【解析】由U1U2n1n2，U1220 V，n1n2225可解得：U250 V 故二极管的反向耐压值应大于2 U2502 V，A正确；由于二极管具有单向导电性，由U22R并T2U2RR并T可解得电阻两端的电压为URU22252 V，B错误；由I2URR并可得通过副线圈的电流I225225 A2 A，C错误；由P入P出I2UR可得：原线圈的输入功率为P入2252 W50 W，D正确【答案】AD 11如图 2-6-16所示，一理想变压器原线圈匝数n11 000 匝，有两个副线圈，匝数分别为n2200 匝，n3500 匝，分别接阻值为R55 的两相同电阻若在原线圈上接入220 V 的交流电，求：图 2-6-16(1)两个副线圈上的电流之比I2I3为多少？(2)原线圈中的电流I1为多少？【解析】(1)由变压比公式U2U1n2n1及U3U1n3n1可得U2n2n1U144 V，U3n3n1U1110 V 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -6 据欧姆定律IUR，得I2U2R0.8 A，I3U3R2 A 故I2I325.(2)由电流关系式n1I1n2I2n3I3可得I1n2I2n3I3n11.16 A.【答案】(1)2 5(2)1.16 A 12(20 16常州高二检测)如图 2-6-17 所示，理想变压器原线圈输入电压U13 300 V，副线圈两端电压220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡A、B，绕过铁芯的导线所接的电压表示数为UV2 V 求：图 2-6-17(1)n1等于多少匝？(2)S 断开时，电流表A2的示数I25 A，A1示数I1为多少？(3)S 闭合时，A1的示数I1为多少？【导学号：90270091】【解析】(1)n1n3U1UV3 3002，n11 650 匝(2)n1n23 300220，n2110 匝；I1I2n2n1，I113A0.33 A.(3)I22I210 A，I1n2n1I2，I123A0.67 A.【答案】(1)1 650匝(2)0.33 A(3)0.67 A 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -