2016-2017学年高中物理 全一册新人教版选修3-2_16

1 第五章 交变电流 4 变压器 A 级 抓基础 1如图，一理想变压器原、副线圈的匝数 比为 12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡 的额定电压为 220 V，额定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关， 灯泡正常发光若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( ) A U110 V， I0.2 A B U110 V， I0.05 A C U110 V, I0.2 A2 D U110 V， I0.2 A2 2 解析：在副线圈 电路中， I2 0.1 A，再根据 ，及 ，得 U1110 PU U1U2 n1n2 I1I2 n2n1 V， I10.2 A，故 B、C、D 错，A 正确 答案：A 2如图所示，理想变压器的原线圈接入 u11 000 sin 100 t(V)的交变电压，副2 线圈通过电阻 r6 的导线对“220 V 880 W”的电器 RL供电，该电器正常工作由此 可知( ) A原、副线圈的匝数比为 501 B交变电压的频率为 100 Hz C副线圈中电流的有效值为 4 A D变压器的输入功率为 880 W 解析：根据接入电压 u11 000 sin 100 t，输入电压有效值为 11 000 V，要使2 “220 V 880 W”的电器正常工作 ，则通过用电器的电流为 I 4 A，副线圈输出电压 PU 为 U 出 Ir U46 V220 V244 V，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比， 2 为 2 75061 ， A 错误，C 正确；交流电的频率 f 50 Hz，B 错误；变压器的 2 1002 输出功率 P 出 PRL Pr880 W4 2 6 W976 W，D 错误 答案：C 3如图所示， T 为理想变压器， 为交流电流表， R1、 R2为定值电阻， R3为滑 动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源， 当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时( ) A 的读数变大， 的读数变大 B 的读数变大， 的读数变小 C 的读数变小， 的读数变大 D 的读数变小， 的读数变小 解析： 当滑动触头下移时， R3减小， R 总 减小， I ， U 不变 I 增大， U 并 U UR1 UR总 减小，通过 R2的电 流 IR2减小， IA2 I IR2增大， 的示数变大，由原、副线圈电流 与匝数成反比，可知 的示数变大 答案：A 4(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示线圈 AB 绕在一个圆环 形的铁芯上， AB 间加上正弦交流电压 u，移动滑动触头 P 的位置，就可以调节输出电 压在输出端连接了滑动变阻器 R 和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为 Q，则( ) A保持 P 的位置不动，将 Q 向下移动时，电流表的读数变大 B保持 P 的位置不动，将 Q 向下移动时，电流表的读数变小 C保持 Q 的位置不动，将 P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D保持 Q 的位置不动，将 P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小 3 解析：保持 P 的位置不动， U2不变，将 Q 向下移动时， R 变大，故电流表读数变小； 保持 Q 的位置不动， R 不变，将 P 沿逆时针方向移动时， n2变大， U2变大，故电流表的读 数变大 答案：BC 5如图所示，理想变压器的交流输入电压 U122 0 V，有两组副线圈，其中 n236 匝，标有“6 V 9 W” “12 V 12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发 光，求： (1)原线圈的匝数 n1和另一副线圈的匝数 n3； (2)原线圈中电流 I1. 解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有 U26 V， U312 V. 根据原、副线圈电压与匝数的关系，由 、 得： U1U2 n1n2 U2U3 n2n3 n1 n2 36(匝)1 320 匝， U1U2 2206 n3 n2 36(匝)72 匝 U3U2 126 (2)由于 P 入 P 出 ， P 出 P2 P3，所以 P 入 P2 P3. 即 I1U1 P2 P3，则 I1 A0.095 A. P2 P3U1 9 12220 B 级 提能力 6(多选)图甲、乙是配电房 中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是 ( ) A线圈匝数 n1n2， n3n4 C甲图中的电表是电压表，输出端不可短路 D乙图中的电表是电流表，输出端不可断路 解析：题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器， n1n2，题图 甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器， n3n4，题图乙中的电表为电流表，故选项 C、D 正确 答案：CD 4 7.如图甲、乙所示电路中，当 A、 B 接 10 V 交变电压时， C、 D 间电压为 4 V； M、 N 接 10 V 直流电压时， P、 Q 间电压也为 4 V现把 C、 D 接 4 V 交流， P、 Q 接 4 V 直流，下面 可表示 A、 B 间和 M、 N 间的电压 是( ) A10 V 10 V B10 V 4 V C4 V 10 V D10 V 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 4 V 交流时， A、 B 间将 得到 10 V 交流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 跟它们的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，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 4 V 直流时， M、 N 两端的电压也是 4 V综上所述，B 正确 答案：B 8如图所示，理想变压器 B 的原线圈跟副线圈的匝数比 n1 n221，交流电源电 压 u311sin 100 t V， F 为熔断电流为 I01.0 A 的保险丝，负载 R 为一可变电阻 (1)当电阻 R100 时，保险丝能否被熔断？ (2)要使保险丝不被熔断，电阻 R 的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过 多少？ 解析：原线圈电压的有效值为 U1 V220 V， 3112 由 得副线圈两端的电压： U1U2 n1n2 U2 U1 220 V110 V. n2n1 12 (1)当 R100 时，副线圈中电流为： I2 A1.10 A. U2R 110100 由 U1I1 U2I2得原线圈中的电流为： 5 I1 I2 1.10 A0.55 A，由于 I1I0(熔断电流)，故保险丝不会被熔断 U2U1 110220 (2)设电阻 R 取某一值 R0时，原线圈中的电流 I1刚好到达熔断电流 I0，即 I11.0 A，则副线圈中