高中物理人教版选修3-2训练第五章4变压器

第五章DIWUZHANG交变电流4变压器课后篇巩固提升基础巩固1.钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为1.2A,图乙中用同一电缆线绕了3匝,则()A.这种电流表能测直流电流,图乙的读数为2.4AB.这种电流表能测交变电流,图乙的读数为0.4AC.这种电流表能测交变电流,图乙的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流,图乙的读数为3.6A解析钳形电流表的工作原理是电磁感应,所以它只能测交变电流,根据变压器的原理,I1n1=I0n0,其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数,n0指待测电流导线的匝数,I1指外接电流。当在图乙中用同一电缆线绕了n0'=3匝,则满足I2n1=I0n0',解得I2=3I1=3.6A。答案C2.(多选)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1∶1解析对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。答案BD3.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图()解析变压器应该接在交流电路中,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的匝数。答案C4.在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是()解析电流互感器应是测电流的,应串联在火线上,故选项B、D错误;同时,由I1n1=I2n2知,要使I2<I1,须使n2>n1,故选项A正确,选项C错误。答案A5.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220V60W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则()A.电流表的示数为3220AB.电流表的示数为3C.电源输出功率为1200W D.原线圈端电压为11V解析由题意知流经副线圈的电流I2=60220A=311A,则电流表的示数为I1=3220A,选项A正确而B错误;因为是理想变压器,故电源输出的功率等于灯泡消耗的功率,选项C错误;由U1=201×220V=4400V知答案A6.如图所示,一输入电压为220V、输出电压为36V的变压器副线圈烧坏。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,然后将原线圈接到220V交流电源上,测得新绕线圈两端的电压为1V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()A.1100,360 B.1100,180C.2200,180 D.2200,360解析由U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,可得n1=U1U3n3=1100,n2=U2U答案B7.当变压器一个线圈的匝数已知时,可以用下面的方法测量其他线圈的匝数:把被测线圈作为原线圈,用匝数已知的线圈作为副线圈,通入交变电流,测出两线圈的电压,就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝,把原线圈接到220V的线路中,测得副线圈的电压是55V,求原线圈的匝数。解析理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比:由U1U2=n1n2得:n1=U1答案1600能力提升1.现用电压为380V的正弦式交变电流给额定电压为220V的电灯供电,以下电路中不可能使电灯正常发光的是()解析由图可知,A、B中均有电阻分压,可以使电灯正常发光;C为降压变压器,通过变压器降压也可以使电灯正常发光;D为升压变压器,电灯两端的电压要大于380V,不可行。答案D2.图中理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1,两线圈的直流电阻均可忽略。若副线圈负载电阻为R,那么变压器工作时,a、b两点间的电压与原线圈的电流之比(等效电阻)为()A.nR B.n2R C.Rn D.解析a、b间的等效电阻即为该两点的电压U1及流经两点间的电流I1之比,应为Rab=U1I1=nUR答案B3.(多选)如图所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220V和10A,已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1,乙图中原、副线圈匝数比为1∶10,则()A.甲图中的电表是电压表,输电电压为22000VB.甲是电流互感器,输电电流是100AC.乙图中的电表是电压表,输电电压为22000VD.乙图是电流互感器,输电电流是100A解析题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据电压与匝数成正比可知输电电压为22000V,A对,B错;题图乙是电流互感器,题图乙中的电表是电流表,根据电流与匝数成反比可得输电电流是100A,C错,D对。答案AD4.如图甲、乙所示的电路中,当A、B接有效值为10V的交流电压时,C、D间电压的有效值为4V;当M、N接10V直流电压时,P、Q间的电压也为4V。现把C、D接有效值为4V交流电压,P、Q接4V直流电压,下列表示A、B间和M、N间电压的是()A.10V,10V B.10V,4VC.4V,10V D.10V,0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,两边的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接有效值为4V交流电压时,A、B间将得到有效值为10V交流电压。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通过,M、P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4V直流电压时,M、N两端的电压也是4V。如果M、N或P、Q换成接交流电压,上述关系仍然成立,因为交变电流在纯电阻电路中欧姆定律仍然适用。答案B5.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()A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变解析由于是降压变压器,则n1>n2,所以n2n1>n2-Δnn1-Δn=n2'n1',匝数减少前U2=n2U1n1,匝数减少后U2'=n2'U1n1答案B6.将输入电压为220V,输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V的变压器,副线圈原来是30匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为()A.120 B.150 C.180 D.220解析由变压比n1n2=U1U2,得n130=2206,所以n1=1100,当U2'=30V时,n1n2'=22030答案A7.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高C.U2<U1,U2降低 D.U2<U1,U2升高解析由变压器的变压公式U1U2=n1n2可知,由于原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因此有U1>U2,当滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,n2答案C8.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n1=1100,接入电压U1=220V的电路中。(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2=6V,U3=110V,它们的匝数n2、n3分别为多少?(2)若在两副线圈上分别接上“6