高中物理《選擇性必修第二冊(cè)》課后習(xí)題 3　變壓器

3變壓器必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(多選)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,以下說法正確的是()A.穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C.原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為10∶1D.正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1∶12.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶1,原線圈接正弦交流電源,副線圈接入“220V60W”燈泡一只,且燈泡正常發(fā)光,則()A.電流表的示數(shù)為3220B.電流表的示數(shù)為32C.電源輸出功率為1200WD.原線圈端電壓為11V3.如圖所示,一輸入電壓為220V、輸出電壓為36V的變壓器副線圈燒壞。為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù),某同學(xué)拆下燒壞的副線圈,用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈,然后將原線圈接到220V交流電源上,測得新繞線圈兩端的電壓為1V,按理想變壓器分析,該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為()A.1100,360 B.1100,180C.2200,180 D.2200,3604.現(xiàn)用電壓為380V的正弦式交變電流給額定電壓為220V的電燈供電,以下電路中不可能使電燈正常發(fā)光的是()5.(多選)(2021河北秦皇島期末)調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上。AB間加上正弦交流電壓U,移動(dòng)滑片P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑片為Q,則()A.保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變大B.保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變小C.保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變大D.保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變小6.(多選)如圖所示為一理想變壓器,n1為原線圈,接一正弦交流電,n2=n3,在n2、n3兩個(gè)線圈上分別獲得35V電壓。要想得到70V電壓,c、d、e、f連接方式為()A.d、e連在一起,c、f為輸出端B.c、f連在一起,e、d為輸出端C.e、c連在一起,f、d為輸出端D.f、d連在一起,e、c為輸出端關(guān)鍵能力提升練7.(2021湖北武漢期中)如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器。V1和V2是理想交流電壓表,示數(shù)分別用U1和U2表示;A1和A2是理想交流電流表,示數(shù)分別用I1和I2表示。下列說法正確的是()A.I1和I2表示電流的瞬時(shí)值B.U1和U2表示電壓的最大值C.滑片P向下滑動(dòng)過程中,U2不變、I1變大D.滑片P向下滑動(dòng)過程中,U2變小、I1變小8.一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈,將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí),c、d間的輸出電壓為U2。在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中()A.U2>U1,U2降低B.U2>U1,U2升高C.U2<U1,U2降低D.U2<U1,U2升高9.(2020山東卷)圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=22∶3,輸入端a、b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Ω,額定電壓為24V。定值電阻R1=10Ω、R2=5Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω。為使燈泡正常工作,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為()甲乙A.1Ω B.5ΩC.6Ω D.8Ω10.(多選)某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖如圖甲所示。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為如圖乙所示的正弦交流電壓,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,V為交流電壓表。若工作時(shí)變壓器副線圈兩端電壓的最大值達(dá)到15000V,在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w,下列說法正確的是()A.該轉(zhuǎn)換器能將直流電轉(zhuǎn)化為交變電流B.該變壓器起到放大電流作用C.工作時(shí)電壓表的示數(shù)為52D.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n答案：1.BD對(duì)于理想變壓器,穿過兩個(gè)線圈的磁通量相同,磁通量變化率相同,每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等,輸入功率等于輸出功率。2.A由題意知流經(jīng)副線圈的電流I2=60220A=311A,則電流表的示數(shù)為I1=3220A,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤;因?yàn)槭抢硐胱儔浩?故電源輸出的功率等于燈泡消耗的功率,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由U1=201×220V=4400V知3.B由U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,可得n1=U1U3n3=1100,n2=U2U4.D由圖可知,A、B中均有電阻分壓,可以使電燈正常發(fā)光;C為降壓變壓器,通過變壓器降壓也可以使電燈正常發(fā)光;D為升壓變壓器,電燈兩端的電壓不會(huì)小于380V,不可行。5.BC當(dāng)P的位置不動(dòng)時(shí),U2=n2n1U1不變,將Q向下移動(dòng)時(shí),R接入電路的阻值變大,由I2=U2R知I2減小,故選項(xiàng)B正確;保持Q的位置不變,R接入電路的阻值不變,將P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),則n2增大,U2必增大,所以I26.CD兩個(gè)線圈串聯(lián)后,要注意使電動(dòng)勢(shì)的方向相同,如果接反了,輸出電壓就變?yōu)榱恪?.C交流電壓表和交流電流表顯示的示數(shù)都為有效值,A、B錯(cuò)誤;由于輸入端電壓U1和理想變壓器匝數(shù)比不變,所以U2不變,滑片P向下滑動(dòng)過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,電流I2變大,輸出功率變大,則輸入功率變大,電流I1變大,C正確,D錯(cuò)誤。8.C由變壓器的變壓公式U1U2=n1n2可知,由于原線圈匝數(shù)n1大于副線圈匝數(shù)n2,因此有U1>U2,當(dāng)滑片從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中,n29.A由理想變壓器原、副線圈電壓關(guān)系得U1U2=n1n2=220VU2=223,求出U2=30V。小燈泡正常工作,I=U燈R=2415A