高中物理课时跟踪检测十变压器新人教版选修3_2

课时跟踪检测（十） 变压器1理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为()A每匝线圈中磁通量的变化率B交变电流的频率C原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势解析：选D理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故A、C不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B不符合题意，选D。2将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30 匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为()A120 匝B150 匝C180 匝 D220 匝解析：选A由变压比，则，所以n11 100匝。当U230 V时，所以n2150匝，故n2n2n2120匝。3在如图1所示的两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V；若分别在c、d与g、h的两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为()图1A220 V,220 V B220 V,110 VC110 V,110 V D220 V,0解析：选B对变压器，根据可得Uab220 V；对滑动变阻器来说，当gh间接上110 V电压时，ef间电压Uef110 V，故B选项正确。4.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图2所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()图2AU66 V，k BU22 V，kC. U66 V，k DU22 V，k解析：选A设原线圈中电流为I1，原、副线圈电压比3，原、副线圈电流比，由欧姆定律可得，副线圈回路中电阻两端电压UI2R，联立解得U66 V。电阻消耗功率PI2R，由于，所以原、副线圈回路中电阻消耗功率的比值为，选项A正确。5.一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了，为获知此变压器原副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图3所示，然后将原来线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()图3A1 100,360B1 100,180C2 200,180 D2 200,360解析：选B对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n11 100，变压器烧坏前，同理n2180，故B正确。6.如图4所示，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()图4AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 A解析：选A由于灯泡正常发光，故灯泡两端电压(即副线圈两端电压)为U2220 V，通过灯泡的电流(即副线圈中的电流)为I20.1 A。根据理想变压器电压关系U1U2n1n2，得U1110 V，电流关系I1I2n2n1，得I0.2 A，则UU1110 V，II10.2 A。故选项A正确。7.如图5所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开，当S闭合时，下列说法正确的是()图5A电压表示数变大 B灯泡L1更亮C电流表示数增大 D变压器的输出功率减小解析：选C当S闭合时，R中电流增大，电压表示数变小，灯泡L1变暗，变压器的输出功率增大，电流表示数增大，选项C正确，A、B、D错误。8如图6所示，与理想变压器相连的四只灯泡相同，变压器原、副线圈的匝数比为31，接在副线圈上的三只灯泡正常发光，则对于串联在原线图6圈上的灯泡L()A比正常发光时的亮度更大B也能正常发光C比正常发光时的亮度更暗D无法判断其亮度变化情况解析：选B灯泡L的亮度如何，主要看灯泡L的实际功率多大，在本题中就是看通过灯泡L的电流如何变化。设每只灯泡的额定电流为I0，因并联在副线圈两端的三只灯泡正常发光，所以副线圈中的电流I23I0，由得原线圈中的电流I1I2I0，恰为灯泡L的额定电流，因此灯泡L也正常发光。故B正确。9.如图7所示，变压器的输入电压U一定，两个副线圈的匝数是n2和n3。当把电热器接a、b，让c、d空载时，电流表读数是I2；当把同一电热器接c、d，让a、b空载时，电流表读数是I3，则I2I3等于()图7An2n3 Bn3n2Cn22n32 Dn32n22解析：选C由变压比知，由P入P出知，当电热器接a、b，让c、d空载时，有UI2；当把同一电热器接c、d，让a、b空载时，有UI3，所以I2I3U22U32n22n32，故答案为C。10(多选)如图8甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U0的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R，图中电压表为理想电表。下列说法正确的是()图8A变压器输入电压的瞬时值为uUmsin(V)B电压表的示数为 U0C变压器的输入功率为D变压器的匝数比为UmU0解析：选AC由题图乙知，变压器输入电压的瞬时值为uUmsin(V)，选项A正确；电压表的示数为U0，选项B错误；变压器的输入功率为，选项C正确；由变压器变压公式，变压器的匝数比为UmU0，选项D错误。11.如图9所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1n221，交流电源电压u1311 sin 100t V，F为熔断电流为I01.0 A的保险丝，负载为一可变电阻。图9(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由得副线圈两端的电压U2U1220 V110 V。(1)当R100 时，副线圈中电流I2 A1.10 A由U1I1U2I2得原线圈中的电流为I1I21.10 A0.55 A由于I1I0(熔断电流)，故保险丝不会熔断。(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I1刚好达到熔断电流I0，即I11.0 A，则副线圈中的电流为I2I121.0 A2.0 A电阻R的阻值为：R0 55 此时变压器的输出功率为P2I2U22.0110 W220 W可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 ，变压器输出的电功率不能超过220 W。答案：见解析12图10甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图像如图乙所示。若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W。图10(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式。(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流I1。(3)求ce和de间线圈的匝数比。解析：(1)由题图乙知200 rad/s，电压瞬时值uab400sin 200t V。(2)电压有效值U1200 V，理想变压器P1P2，原线圈中的电流I1