20192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)15變壓器(含解析)新人教選修11

20192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)15變壓器(含分析)新人教版選修1120192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)15變壓器(含分析)新人教版選修117/7節(jié)PAGE7膀莇羅莂薃20192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)15變壓器(含分析)新人教版選修11

課時(shí)分層作業(yè)(十五)變壓器

(時(shí)間：40分鐘分值：100分)

[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]

1．(6分)關(guān)于理想變壓器，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()

A．它的輸出功率能夠大于它的輸入功率

B．它不但能夠改變交流電壓還可以夠改變直流電壓

C．原、副線圈兩端的電壓與它們的匝數(shù)成正比

D．原、副線圈的電流與它們的匝數(shù)成正比

C[理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，A錯(cuò)；變壓器不能夠改變直流的電壓，B錯(cuò)；原、

副線圈兩端的電壓與它們的匝數(shù)成正比，C對(duì)；經(jīng)過(guò)原、副線圈的電流與它們的匝數(shù)成反比，

D錯(cuò)．]

2．(6分)以下列圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，原線圈兩端連接光

滑導(dǎo)軌，副線圈與電阻R相連組成閉合回路．當(dāng)直導(dǎo)線AB在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌勻速地向右做

切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，安培表A1的讀數(shù)為12mA，那么安培表A2的讀數(shù)為()

A．0B．3mAC．48mAD．與R大小有關(guān)A[導(dǎo)線AB切割磁感線產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為E感＝Blv.由于、、v三個(gè)量均不變，感Bl應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為必然值，原線圈中電流恒為12mA，變壓器原、副線圈中無(wú)法發(fā)生互感現(xiàn)象，副線

圈輸出電壓應(yīng)為零，故安培表A2的讀數(shù)為0.]3．(6分)有一臺(tái)理想變壓器，已知副線圈有400匝．現(xiàn)把原線圈接到220V的交流電的線路中，測(cè)得副線圈的電壓是55V，則原線圈的匝數(shù)為()A．100匝B．25匝C．1600匝D．110匝U1n1220n1，因此1＝1600匝．]C[由＝得＝U2n255n4004．(6分)將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的變壓器，改裝成輸出電壓為30V的變壓器，副線圈原來(lái)的匝數(shù)為30匝，原線圈的匝數(shù)不變，則副線圈應(yīng)增加的匝數(shù)為()A．150匝B．144匝C．130匝D．120匝D[先由公式U1n130V時(shí)，變壓器副線圈的匝＝n求出原線圈的匝數(shù)，再求出輸出電壓為U22-1-

數(shù)，即可求出新增的匝數(shù)．]5．(6分)一臺(tái)理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，原線圈接入220V交流電壓，副線圈的電壓為()A．22VB．55VC．880VD．以上都不對(duì)B[由U＝n得：2＝n1＝1×220V＝55V，應(yīng)選項(xiàng)B正確．]11U2UU2n2n146．(6分)一臺(tái)理想降壓變壓器從10kV的線路中降壓并供應(yīng)200A的負(fù)載電流．已知兩個(gè)線圈的匝數(shù)比為40∶1，則變壓器的輸出電壓及輸出功率是()A．250V，50kWB．10kV，200kWC．250V，200kWD．10kV，2×103kWU1n1U1n2＝10×103×1P入＝P出＝22A[由＝得2＝V＝250V，由理想變壓器功率關(guān)系得UnUn140UI22200×250W＝50kW，應(yīng)選項(xiàng)A正確．]

7．(6分)(多項(xiàng)選擇)一個(gè)理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為1和n2，正常工作時(shí)輸n入和輸出的電壓、電流、功率分別為U和U、I和I、P和P，已知n＞n，則()121212121212A．U＞U，P＝PB．P1＝P2，I1＜I2

C．I1＜I2，U1＜U2

D．P1＞P2，I1＞I2

AB[由理想變壓器的電壓關(guān)系111＞2時(shí)，1＞2，由電流關(guān)系I12U＝n知，當(dāng)n＝n知，當(dāng)U2n2nUUI2n1n＞n時(shí)，I＜I，而功率在變壓過(guò)程中不變，因此A、B項(xiàng)均正確．]12128．(8分)如圖為理想變壓器，它的初級(jí)線圈接在交流電源上，次級(jí)線圈接在一個(gè)標(biāo)有“12V100W”的燈泡上．已知變壓器初、次級(jí)線圈匝數(shù)之比為18∶1，那么燈泡正常工作時(shí)，圖中的電壓表讀數(shù)為_(kāi)_____V，電流表讀數(shù)為_(kāi)_______A.

[剖析]由公式U1n1U2n1＝，得U1＝＝216V；因理想變壓器的初、次級(jí)功率相等，因此I1U2n2n2＝P2216V、0.46A.≈，即電壓表、電流表讀數(shù)分別為U1[答案][能力提升練]

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9．(6分)(多項(xiàng)選擇)以下列圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1.電池和交變電源的電

動(dòng)勢(shì)都為6V，內(nèi)阻均不計(jì)．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

A．S與a接通的剎時(shí)，R中無(wú)感覺(jué)電流

B．S與a接通牢固后，R兩端的電壓為0

C．S與b接通牢固后，R兩端的電壓為3V

D．S與b接通牢固后，原、副線圈中電流的頻率之比為2∶1

BC[在S與a接通的剎時(shí)，由于電流由零突然變大，因此線圈中的磁通量會(huì)發(fā)生變化，

副線圈中的R會(huì)有感覺(jué)電流，因此A錯(cuò)誤．

在S與a接通牢固后，電路中的電流牢固，磁通量不會(huì)發(fā)生變化，因此副線圈中不會(huì)有感覺(jué)電流產(chǎn)生，電阻R兩端的電壓為0，因此B正確．

在S與b接通牢固后，由于b是交流電源，依照電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓為3V，因此C正確．

變壓器不會(huì)改變交流電源的頻率，因此原、副線圈中電流的頻率是相同的，因此D錯(cuò)誤．]

10．(6分)一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1∶2，電源電壓u＝2202sinωtV，

原線圈接入一個(gè)熔斷電流I0＝1A的保險(xiǎn)絲，副線圈中接入可變電阻R(以下列圖)．為了使保

險(xiǎn)絲不被熔斷，調(diào)治電阻R時(shí)最低不能夠小于()

A．440ΩB．4402ΩC．880ΩD．8802Ωn1n111C[當(dāng)原線圈電流達(dá)到I1＝I0時(shí)，副線圈中電流為：I2＝n2I1＝n2I0＝2×1A＝2A，這也就是副線圈中的最大電流．n2n21max22202副線圈的輸出電壓有效值為：21×U＝×V＝440V．因此，副線圈電2n1n121minU440路中負(fù)載電阻的最小值為R＝2Ω＝880Ω.]＝1/2I211．(6分)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

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A．副線圈輸出電壓的頻率為100HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31VC．P向右搬動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小D．P向右搬動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加D[由題圖甲知該交流電的周期是2×10－2s，交流電的頻率是50Hz，變壓器不改變頻率，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于原線圈電壓的最大值是310V，依照變壓器的匝數(shù)與電壓的關(guān)系，副線圈輸出電壓的最大值為31V，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；匝數(shù)比不變，因此原、副線圈的電流比22不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；P向右搬動(dòng)時(shí)，負(fù)載電阻變小，依照P＝R，因此，變壓器的輸出功率增加，選項(xiàng)D正確．]

12．(6分)(多項(xiàng)選擇)某型號(hào)家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都帶有滑動(dòng)觸頭，如圖

所示，當(dāng)變壓器輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，可經(jīng)過(guò)向上、向下調(diào)治P1、P2的地址，使輸出電壓牢固

在220V．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)輸出電壓低于220V，欲經(jīng)過(guò)調(diào)治P1、P2的地址使輸出電壓牢固在220V，

以下措施可行的是()

A．保持P1不動(dòng)，將P2向上移

B．保持P2不動(dòng)，將P1向下移

C．將P1向上移，同時(shí)P2向下移

D．將P1向下移，同時(shí)P2向上移

ABD[依照原、副線圈哪個(gè)匝數(shù)多，哪個(gè)線圈的電壓就高，因此能夠經(jīng)過(guò)增大副線圈的

匝數(shù)或減少原線圈的匝數(shù)，也可同時(shí)增大副線圈的匝數(shù)、減少原線圈的匝數(shù)來(lái)提升輸出電

壓．因此選項(xiàng)A、B、D都可行．]

13．(12分)一臺(tái)理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個(gè)100Ω的負(fù)

載電阻，以下列圖．

(1)當(dāng)原線圈接在44V直流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為_(kāi)_______V，電流表示數(shù)為_(kāi)_______

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A.

(2)當(dāng)原線圈接在220V的交流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為_(kāi)_______V，電流表示數(shù)為

________A．此時(shí)輸入功率為_(kāi)_______W，變壓器效率為_(kāi)_______．

[剖析](1)原線圈接在直流電源上時(shí)，由于原線圈中的電流恒定，因此穿過(guò)原、副線圈

的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為

零．

U2n2由＝得U1n12＝1n＝220×440V＝44V(電壓表讀數(shù))2UUn12200U244I2＝R＝100A＝A(電流表讀數(shù))P入＝P出＝22＝×44W＝IU效率η＝100%.[答案](1)00(2)44100%14．(14分)以下列圖，變壓器原線圈匝數(shù)1＝1000匝，副線