人教版(新教材)高中物理选择性必修2课时作业10：3 3 变压器

人教版(新教材)高中物理选择性必修第二册PAGEPAGE13.3变压器1．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是()A．原线圈的输入功率为220eq\r(2)W B．电流表的读数为1AC．电压表的读数为110eq\r(2)V D．副线圈输出交流电的周期为50s2．某理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶9，原线圈所接电源电压的变化规律如图所示，副线圈接有负载。下列判断正确的是()A．输出电压的最大值为36VB．原、副线圈中电流之比为55∶9C．该理想变压器的输入、输出功率之比为55∶9D．原线圈两端电压有效值为220V，频率为50Hz3．在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2∶n3＝6∶3∶1，电流表均为理想交流电流表，两电阻阻值相同。当在原线圈两端加上大小为U的交变电压时，三个电流表的示数之比I1∶I2∶I3为()A．1∶2∶3B．1∶2∶1C．1∶3∶6D．5∶9∶34．变压器的副线圈匝数可调，R0为输电线电阻。滑动触头P处于如图所示位置时，用户的用电器恰好正常工作。当用电器增多时，下列说法正确的是()A．原线圈中的电流减小B．副线圈两端的电压减小C．用电器增多时，只需使滑动触头P向上滑，用电器仍能正常工作D．用电器增多时，只需减小电源的输出电压，用电器仍能正常工作5．如图所示，某理想变压器原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电。在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使()A．原线圈匝数n1增加 B．副线圈匝数n2减少C．负载电阻R的阻值增大 D．负载电阻R的阻值减小6．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。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u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)，则()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB．当t＝eq\f(1,600)s时，c、d间电压的瞬时值为110VC．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小7．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来连接，如图所示。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。为了使交流电流表能正常工作，则()A．ab接MN、cd接PQ，Iab<Icd B．ab接MN、cd接PQ，Iab>IcdC．ab接PQ、cd接MN，Iab<Icd D．ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd8．一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C．U2＜U1，U2降低 D．U2＜U1，U2升9．〖多选〗如图所示，在用可拆变压器做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验时，下列说法正确的是()A．用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B．测量原、副线圈的电压，可用直流电压表C．原线圈接0,8接线柱，副线圈接0,4接线柱，副线圈电压大于原线圈电压D．为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响10．(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中不需要用到的有________。(2)若在实验中用匝数N1＝400匝和N2＝800匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，下列说法正确的是________。实验次数电压1234U1/V0.901．401．902．40U2/V2．003．014．025．02A．N1一定是原线圈 B．N2一定是原线圈C．N1可能是副线圈 D．N2可能是副线圈11．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是________(选填“甲”或“乙”)。变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的电压分别为8．2V和3．6V，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是________________。

▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁1．〖答案〗B〖解析〗由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为220eq\r(2)V，故有效值U1＝220V；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(2,1)知，副线圈电压的有效值U2＝110V,故输出功率P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)＝220W；再由输入功率等于输出功率知P1＝P2＝220W，A项错误。根据欧姆定律知I2＝eq\f(U2,R)＝2A，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝1A,故电流表读数为1A，B项正确。电压表的读数为有效值,即U2＝110V，C项错误。由交流电压的表达式可知,ω＝100πrad/s,又T＝eq\f(2π,ω),解得T＝0.02s,D项错误。2．〖答案〗D〖解析〗由题图可知原线圈两端电压的有效值U1＝eq\f(Um,\r(2))＝220V，频率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，D正确；输出电压的有效值U2＝eq\f(n2,n1)U1＝36V，故输出电压的最大值U2max＝36eq\r(2)V，A错误；由于eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(9,55)，B错误；理想变压器的输入功率与输出功率相等，C错误。3．〖答案〗D〖解析〗由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比可知eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)，解得U2＝eq\f(1,2)U，U3＝eq\f(1,6)U，设电流表A3的示数为I，即I3＝I＝eq\f(U3,R)＝eq\f(U,6R)，则I2＝eq\f(U2,R)＝eq\f(U,2R)＝3I，理想变压器输入功率与输出功率相等，即U1I1＝U2I2＋U3I3，解得I1＝eq\f(5,3)I，则I1∶I2∶I3＝5∶9∶3，故A、B、C错误，D正确。4．〖答案〗C〖解析〗原线圈两端电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈两端电压不变，故B错误；当用电器增加时，总电阻减小，副线圈中电流增大，根据原、副线圈电流之比等于匝数的反比可知，原线圈中电流也增大，故A错误；通过R0的电流增大，R0分得的电压也增大，要使用电器仍能正常工作，应增大副线圈两端电压，而原线圈两端电压不变，故应使滑动触头P向上滑动，增加副线圈匝数，C正确；若减小电源的输出电压，在匝数比不变的情况下，副线圈两端电压减小，则用电器不能正常工作，故D错误。5．〖答案〗D〖解析〗由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，P出＝eq\f(U\o\al(2,2),R)，可得P出＝eq\f(U\o\al(2,1)n\o\al(2,2),n\o\al(2,1)R)，又因为P入＝P出，所以P入＝eq\f(U\o\al(2,1)n\o\al(2,2),n\o\al(2,1)R)，减少原线圈匝数、增大副线圈匝数以及减小负载电阻R的阻值，均可使变压器的输入功率增大，选项D正确。6．〖答案〗A〖解析〗原、副线圈的匝数之比为10:1,原线圈两端的电压有效值U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，代入数据得U2＝22V，故电压表的示数为22V，A正确；当t＝eq\f(1,600)s时，c、d间电压的瞬间值u＝220eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100π×\f(1,600)))V＝110eq\r(2)V，故B错误；当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，副线圈输出电压不变，电流减小，即电压表示数不变，电流表示数减小，故C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈匝数减小，根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知U2变大，电压表和电流表的示数均变大，故D错误。7．〖答案〗B〖解析〗电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，根据电流关系I1n1＝I2n2知Iab>Icd，交流电流表应接在电流较小的一侧，故选项B正确。8．〖答案〗C〖解析〗a、b间原线圈的匝数大于c、d间副线圈的匝数，在滑动触头由M点移动到N点的过程中，副线圈的匝数进一步减小，由变压器工作原理eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知，U2＜U1，且U2降低，选项C正确。9．〖答案〗AD〖解析〗变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关，因此要用可拆卸的变压器研究，探究线圈电压与匝数的关系采用控制变量法，即先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈匝数，研究其对副线圈电压的影响，故选项A、D正确；变压器不改变直流电压，选项B错误；原线圈匝数大于副线圈匝数时，副线圈电压小于原线圈电压，选项C错误。10．〖解析〗(1)实验中需用交流电源，不需干电池；通过改变原、副线的匝数探究变压器