20192020学年高中物理课时分层作业15变压器(含解析)新人教选修11

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课时分层作业(十五)变压器

(时间：40分钟分值：100分)

[基础达标练]

1．(6分)关于理想变压器，以下说法中正确的选项是()

A．它的输出功率能够大于它的输入功率

B．它不但能够改变交流电压还可以够改变直流电压

C．原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比

D．原、副线圈的电流与它们的匝数成正比

C[理想变压器的输出功率等于输入功率，A错；变压器不能够改变直流的电压，B错；原、

副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，C对；经过原、副线圈的电流与它们的匝数成反比，

D错．]

2．(6分)以下列图，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，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，安培表A1的读数为12mA，那么安培表A2的读数为()

A．0B．3mAC．48mAD．与R大小有关A[导线AB切割磁感线产生的感觉电动势为E感＝Blv.由于、、v三个量均不变，感Bl应电动势为必然值，原线圈中电流恒为12mA，变压器原、副线圈中无法发生互感现象，副线

圈输出电压应为零，故安培表A2的读数为0.]3．(6分)有一台理想变压器，已知副线圈有400匝．现把原线圈接到220V的交流电的线路中，测得副线圈的电压是55V，则原线圈的匝数为()A．100匝B．25匝C．1600匝D．110匝U1n1220n1，因此1＝1600匝．]C[由＝得＝U2n255n4004．(6分)将输入电压为220V、输出电压为6V的变压器，改装成输出电压为30V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为()A．150匝B．144匝C．130匝D．120匝D[先由公式U1n130V时，变压器副线圈的匝＝n求出原线圈的匝数，再求出输出电压为U22-1-

数，即可求出新增的匝数．]5．(6分)一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈接入220V交流电压，副线圈的电压为()A．22VB．55VC．880VD．以上都不对B[由U＝n得：2＝n1＝1×220V＝55V，应选项B正确．]11U2UU2n2n146．(6分)一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并供应200A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的输出电压及输出功率是()A．250V，50kWB．10kV，200kWC．250V，200kWD．10kV，2×103kWU1n1U1n2＝10×103×1P入＝P出＝22A[由＝得2＝V＝250V，由理想变压器功率关系得UnUn140UI22200×250W＝50kW，应选项A正确．]

7．(6分)(多项选择)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为1和n2，正常工作时输n入和输出的电压、电流、功率分别为U和U、I和I、P和P，已知n＞n，则()121212121212A．U＞U，P＝PB．P1＝P2，I1＜I2

C．I1＜I2，U1＜U2

D．P1＞P2，I1＞I2

AB[由理想变压器的电压关系111＞2时，1＞2，由电流关系I12U＝n知，当n＝n知，当U2n2nUUI2n1n＞n时，I＜I，而功率在变压过程中不变，因此A、B项均正确．]12128．(8分)如图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为______V，电流表读数为________A.

[剖析]由公式U1n1U2n1＝，得U1＝＝216V；因理想变压器的初、次级功率相等，因此I1U2n2n2＝P2216V、0.46A.≈，即电压表、电流表读数分别为U1[答案][能力提升练]

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9．(6分)(多项选择)以下列图，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电

动势都为6V，内阻均不计．以下说法正确的选项是()

A．S与a接通的刹时，R中无感觉电流

B．S与a接通牢固后，R两端的电压为0

C．S与b接通牢固后，R两端的电压为3V

D．S与b接通牢固后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1

BC[在S与a接通的刹时，由于电流由零突然变大，因此线圈中的磁通量会发生变化，

副线圈中的R会有感觉电流，因此A错误．

在S与a接通牢固后，电路中的电流牢固，磁通量不会发生变化，因此副线圈中不会有感觉电流产生，电阻R两端的电压为0，因此B正确．

在S与b接通牢固后，由于b是交流电源，依照电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为3V，因此C正确．

变压器不会改变交流电源的频率，因此原、副线圈中电流的频率是相同的，因此D错误．]

10．(6分)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝2202sinωtV，

原线圈接入一个熔断电流I0＝1A的保险丝，副线圈中接入可变电阻R(以下列图)．为了使保

险丝不被熔断，调治电阻R时最低不能够小于()

A．440ΩB．4402ΩC．880ΩD．8802Ωn1n111C[当原线圈电流达到I1＝I0时，副线圈中电流为：I2＝n2I1＝n2I0＝2×1A＝2A，这也就是副线圈中的最大电流．n2n21max22202副线圈的输出电压有效值为：21×U＝×V＝440V．因此，副线圈电2n1n121minU440路中负载电阻的最小值为R＝2Ω＝880Ω.]＝1/2I211．(6分)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．以下说法正确的选项是()

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A．副线圈输出电压的频率为100HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右搬动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右搬动时，变压器的输出功率增加D[由题图甲知该交流电的周期是2×10－2s，交流电的频率是50Hz，变压器不改变频率，因此选项A错误；由于原线圈电压的最大值是310V，依照变压器的匝数与电压的关系，副线圈输出电压的最大值为31V，因此选项B错误；匝数比不变，因此原、副线圈的电流比22不变，选项C错误；P向右搬动时，负载电阻变小，依照P＝R，因此，变压器的输出功率增加，选项D正确．]

12．(6分)(多项选择)某型号家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动触头，如图

所示，当变压器输入电压发生变化时，可经过向上、向下调治P1、P2的地址，使输出电压牢固

在220V．现发现输出电压低于220V，欲经过调治P1、P2的地址使输出电压牢固在220V，

以下措施可行的是()

A．保持P1不动，将P2向上移

B．保持P2不动，将P1向下移

C．将P1向上移，同时P2向下移

D．将P1向下移，同时P2向上移

ABD[依照原、副线圈哪个匝数多，哪个线圈的电压就高，因此能够经过增大副线圈的

匝数或减少原线圈的匝数，也可同时增大副线圈的匝数、减少原线圈的匝数来提升输出电

压．因此选项A、B、D都可行．]

13．(12分)一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负

载电阻，以下列图．

(1)当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________

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A.

(2)当原线圈接在220V的交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为

________A．此时输入功率为________W，变压器效率为________．

[剖析](1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，因此穿过原、副线圈

的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感觉电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为

零．

U2n2由＝得U1n12＝1n＝220×440V＝44V(电压表读数)2UUn12200U244I2＝R＝100A＝A(电流表读数)P入＝P出＝22＝×44W＝IU效率η＝100%.[答案](1)00(2)44100%14．(14分)以下列图，变压器原线圈匝数1＝1000匝，副线