2024高中物理第二章交变电流第六节变压器达标作业含解析粤教版选修3-2

PAGE5-第六节变压器A级抓基础1.(多选)志向变压器的原、副线圈中肯定相同的物理量有()A．交变电流的频率 B．磁通量的变更率C．功率 D．交变电流的峰值解析：志向变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变更率相同，原、副线圈中功率相同，B、C正确；变压器能变更沟通电的峰值但不变更交变电流频率，A正确，D错误．答案：ABC2.关于志向变压器的工作原理，以下说法正确的是()A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变更使副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析：通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变更的，由于面积S不变，故磁通量Φ变更，A错误；因志向变压器无漏磁，原、副线圈的磁通量总相等，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能，原、副线圈通过磁联系在一起，故D错误．答案：C3.一电器中的变压器可视为志向变压器，它将220V交变电流变更为110V．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为()A．200 B．400C．1600 D．3200解析：依据志向变压器原、副线圈电压与匝数的关系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得n2＝eq\f(n1U2,U1)＝eq\f(800×110,220)＝400，选项B正确．答案：B4.如图所示，接在家庭电路上的志向降压变压器给小灯泡L供电，假如将原、副线圈削减相同匝数，其他条件不变，则()A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．原、副线圈两段电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变解析：依据数学学问可知，原副线圈减小相同的匝数后，匝数之比变大，因此电压之比变大，输出电压减小，故小灯泡变暗；而电流与匝数之比成反比，故电流的比值变小；故A、C、D错误，B正确．答案：B5．如图所示，志向变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦沟通电源，副线圈接入“220V60W”灯泡一个，且灯泡正常发光，则()A．电流表的示数为eq\f(3\r(2),220)AB．电源输出功率为1200WC．电流表的示数为eq\f(3,220)AD．原线圈端电压为11V解析：由灯泡正常发光，可知副线圈电压为220V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，原线圈电压U1＝20×220V＝4400V，D错误；又因输入功率等于输出功率，P1＝P2＝60W，故B错误；电流表读数为有效值，原线圈中电流I1＝eq\f(P1,U1)＝eq\f(60,4400)A＝eq\f(3,220)A，故A错误，C正确．答案：CB级提实力6.(多选)如图所示为一志向变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流，则()A．保持U1及P的位置不变，K由a扳向b时，I1将增大B．保持U1及P的位置不变，K由b扳向a时，R消耗功率减小C．保持U1不变，K接在a处，使P上滑，I1将增大D．保持P的位置不变，K接在a处，若U1增大，I1将增大解析：保持U1及P的位置不变，K由a扳向b时，n1减小，eq\f(n2,n1)增大，由U2＝eq\f(n2,n1)U1知U2变大，则输出电流I2增大，输出功率增大，输入功率也增大，由P1＝U1I1知，I1增大，A正确；同理，K若由b扳向a，R消耗功率将减小，B正确；U1不变，K接在a处，使P上滑时，I2减小，I1也减小，故C错误；保持P的位置不变，K接在a处，若U1增大，则U2也增大，即I2＝eq\f(U2,R)增大，则P2增大，P1＝P2，故I1也应增大，故D正确．答案：ABD7．(多选)如图所示，志向变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为志向电表．从某时刻起先在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u＝220eq\r(2)sin100πt(V)．下列说法正确的是()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22eq\r(2)VB．当单刀双掷开关与b连接时，电压表的示数为44VC．当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表的示数不变，电流表的示数变大D．单刀双掷开关由a扳向b时(滑动变阻器触头P不动)，电压表和电流表的示数均变大解析：依据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220eq\r(2)V，所以副线圈的电压的最大值为22eq\r(2)V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为22V，所以A错误；若当单刀双掷开关由a扳向b时，志向变压器原、副线圈的匝数比由10∶1变为5∶1，依据电压与匝数成正比可知，此时副线圈的电压为44V，所以电压表的示数为44V，所以B正确；当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压器确定的，所以，电压不变，电流变小，所以C错误；若当单刀双掷开关由a扳向b时，志向变压器原、副线圈的匝数比由10∶1变为5∶1，所以输出的电压上升，电压表和电流表的示数均变大，所以D正确．答案：BD8.如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，灯泡的额定电压均为U.变压器为志向变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为()A．1∶22U B．1∶24UC．2∶14U D．2∶12U解析：设灯泡正常发光时的电流为I，则I1＝I，I2＝2I.由eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(2,1)；由eq\f(U1′,U2)＝eq\f(n1,n2)得U1′＝eq\f(n1,n2)U2＝2U.故U1＝4U，C正确．答案：C9．如图，一志向变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一志向电流表接正弦沟通电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用沟通电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则()A．Uab∶Ucd＝n1∶n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越小解析：假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈两端电压的有效值为U2，依据志向变压器的电压与匝数成正比，即有：eq\f(Uab,U2)＝eq\f(n1,n2)，而因二极管的单向导电性，cd间电压的有效值Ucd并不等于副线圈两端的电压有效值U2.由沟通电有效值定义可得：U2＝eq\f(Um,\r(2))，Ucd＝eq\f(Um,2)＝eq\f(U2,\r(2))，故eq\f(Uab,Ucd)＝eq\f(\r(2)n1,n2)，故A错误；当增大负载电阻的阻值R，因电压不变，由闭合电路欧姆定律可知，电阻R的电流变小，则电流表的读数变小，故B正确；cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变更，故C、D错误．答案：B10．有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调整输出电压．图中A为沟通电流表，V为沟通电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接正弦沟通电源，变压器可视为志向变压器，则下列说法正确的是()A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大解析：由题图知，当滑动触头P顺时针转动时，变压器副线圈的匝数削减，依据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得副线圈的电压U2减小，因负载的电阻不变，故电流表读数变小，电压表读数变小，所以A正确；同理，若滑动触头P逆时针转动时，变压器副线圈的匝数增加，U2增大，电流表示数增大，所以B错误；当P不动，副线圈电压U2不变，滑动触头向上滑动时，R3连入电路中的阻值增大，与R2并联后的电阻增大，依据串联电路的分压规律可得电压表示数增大，所以C错误；同理，当滑动触头向下滑动时，R3连入电路中的阻值减小，与R2并联后的电阻减小，依据串联电路的分压规律可得电压表示数减小，所以D错误．答案：A11．如图所示，志向变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，沟通电源电压U1＝220V，F为熔断电流I0＝1.0A的保险丝，负载为一可变电阻．(1)当电阻R＝100Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的最小值为多少？变压器输出的电功率不能超过多少？解析：(1)由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得到U2＝110V，由欧姆定律，得I2＝1.1A.再由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得到I1＝0.55A，故保险丝不能熔断．(2)对于志向变压器，P入＝P出＝220×1.0W＝220W，得到R＝55Ω.答案：(1)不能(2)55Ω220W12．如图，某志向变压器原线圈输入电功率为P0，原、副线圈的匝数比为n，在其副线圈上接一线圈电阻