2017届高中物理课时跟踪检测九变压器教科版选修.docx

课时跟踪检测（九） 变 压 器1(多选)关于理想变压器，下面说法正确的是()A它的输出功率可以大于它的输入功率B它的输出功率等于它的输入功率C原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比D原副线圈两端的电流与它们的匝数成反比解析：选BCD输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，并且大小相等，所以A错误，B正确；输出电压是由输入电压和匝数比决定的，电压与匝数成正比，所以C正确；原副线圈的电流与它们的匝数成反比，所以D正确。2在以下四种情况下，可以将电压升高供给电灯的变压器是()解析：选DA、C图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故A、C错误；B图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故B错误；D图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故D正确。3.一输入电压为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1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1A1 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。4(多选)如图2甲所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为21，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，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2A灯泡的电压为110 VB副线圈输出交流电的频率为50 HzCU220 V，I0.2 AD原线圈输入电压的瞬时值表达式为u220 sin 100t V解析：选ABD有效值为：U V220 V，副线圈的电压为U2U1110 V，电流为： A0.2 A，电流表示数为：0.2 A0.1 A，A正确，C错误；原线圈的频率为f Hz50 Hz，变压器不会改变频率，故B正确；瞬时值表达式为：u220sin 100t V，故D正确。5图3所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是()图3A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd的方向滑动解析：选D电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选项A错误；电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压升高，故V3示数减小，选项B错误；理想变压器U1I1U2I2，则U1I1U2I2，I2I1，故U2U1，变压器为降压变压器，选项C错误；因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿cd的方向滑动，选项D正确。6(2016天津高考)如图4所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()图4A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大解析：选B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻R变大，则副线圈所在电路的总电阻R总变大，因原、副线圈两端的电压U1、U2不变，则通过R1的电流I2变小，R1消耗的功率PR1I22R1变小，选项A错误；R1两端的电压UR1I2R1变小，则电压表V的示数UVU2UR1变大，选项B正确；因通过原、副线圈的电流关系，I2变小，则I1变小，即电流表A1的示数变小，选项C错误；若闭合开关S，则副线圈所在电路的总电阻R总变小，通过副线圈的电流I2变大，则通过原线圈的电流I1变大，电流表A1的示数变大，R1两端的电压UR1I2R1变大，则R2两端的电压UR2U2UR1变小，电流表A2的示数变小，选项D错误。7.如图5所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，电源电压u220sin 314t V，原线圈电路中接入熔断电流I01 A的保险丝，副线圈电路中接入一可变电阻R，则()图5A电压表的读数为77 VB当可变电阻R的阻值变大时，电源的输入功率变大C可变电阻R的阻值低于13.75 时保险丝将熔断D副线圈的输出功率一定是200 W解析：选C原线圈输入电压220 V，由变压器变压公式，副线圈输出电压即电压表的读数为55 V，选项A错误；当可变电阻R的阻值变大时，变压器输出功率减小，电源的输入功率变小，选项B错误；可变电阻R的阻值低于13.75 时，变压器输出功率大于220 W，原线圈电路中电流大于保险丝的熔断电流I01 A，保险丝将熔断，选项C正确；副线圈的输出功率随可变电阻的增大而减小，选项D错误。8(多选)如图6所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源，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。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则()图6AUabUcdn1n2B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将二极管短路，电流表的读数加倍解析：选BD变压器的变压比，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压。U1Uab，由于二极管的单向导电特性，UcdU2，选项A错误。增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确。c、d端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Uab不变，选项C错误。根据变压器上的能量关系有E输入E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1T0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2TT，由以上两式得I22I1，选项D正确。9普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图7中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()图7Aab接MN、cd接PQ，IabIcdBab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcdDab接PQ、cd接MN，IabIcd解析：选B电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，根据电流关系得I1n1I2n2，所以IabIcd，电流表应接在电流较小的一侧，故选项B正确。10如图8所示，MN和PQ为处于同一平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直于导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好。N、Q端接理想变压器的原线圈，理想变压器的输出端有三组副线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。在水平金属导轨之间加一竖直向下的匀强磁场。若用IR、IL、LC分别表示通过R、L和C的电流，则下列判断中正确的是()图8A在ab棒匀速运动且ab棒中电流达到稳定后，IR0、IL0、IC0B在ab棒匀速运动且ab棒中电流达到稳定后，IR0、IL0、IC0C如果ab棒在某一中心位置附近做非匀变速往复运动，那么IR0、IL0、IC0D如果ab棒做匀加速运动，那么IR0、IL0、IC0解析：选C当ab棒匀速运动时，变压器输出电压为0，故IR、IL、IC均为0，A、B均错误。当ab棒做非匀变速往复运动时，变压器输出交变电压，所以三个电路中均有电流，C正确。当ab棒做匀加速运动时，变压器输出恒定电压，所以电阻、电感器中有电流，电容器处于断路，所以D项错误。11如图9所示，交流发电机电动势的有效值E20 V，内阻不计，它通过一个R6 的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6 V0.25 W ”，且灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：图9(1)降压变压器初级、次级线圈匝数之比；(2)发电机的输出功率。解析：(1)彩色小灯泡的额定电流IL A A，次级线圈总电流I224IL1 A。变压器输入功率等于I1U1I2U26 W。变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得EU1I1R6I1，代入E值解得I1 A(I13 A应舍去，据题意是降压变压器，应I1I2)，所以。(2)发电机输出功率PI1E6.67 W。答案：(1)31(2)6.67 W12如图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