江苏省新沂市王楼中学高中物理《5.4 变压器》课时跟踪训练 新人教版选修32.doc

江苏省新沂市王楼中学高中物理选修3-25.4 变压器课时跟踪训练(时间30分钟，满分60分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1理想降压变压器的原线圈接电流表a1和电阻r1后，接6 v恒定直流电源，如图1所示，当副线圈的负载电阻r2变小时，以下说法正确的是()a输出功率增大ba2读数增大ca1读数增大da1读数不为零，且保持不变解析：根据变压器的工作原理，变压器不能用来改变恒定直流电压，因此本题变压器原线圈接在6 v恒定电流电源上，副线圈上无电压，无输出功率，无读数，由于原线圈构成直流通路，故有恒定读数，本题选项d正确。答案：d2如图2所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻r相连组成闭合回路。当直导线ab在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表a1的读数为12 ma，那么安培表a2的读数为()图2a0b3 mac48 ma d与r大小有关解析：导线ab切割磁感线产生的感应电动势为e感blv。由于b、l、v三个量均不变，故感应电动势为一定值，原线圈中电流恒为12 ma，变压器原、副线圈中无法发生互感现象，副线圈输出电压应为零，故安培表a2的读数为0。答案：a3一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图3甲所示，副线圈所接电路如图3乙所示，p为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是()图3a副线圈输出电压的频率为50 hzb副线圈输出电压的有效值为31 vcp向右移动时，原、副线圈的电流比减小dp向右移动时，变压器的输出功率增加解析：由图像可知原线圈输入电压的最大值：um311 v，t2102 s，则原线圈输入电压的有效值：u1220 v，f50 hz，选项a正确。由可得：u2u122 v，b错误。p向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，c错误。p向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变压器的输出功率增加，d正确。答案：ad4为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡l1、l2，电路中分别接了理想交流电压表v1、v2和理想交流电流表a1、a2，导线电阻不计，如图4所示。当开关s闭合后()图4aa1示数变大，a1与a2示数的比值不变ba1示数变大，a1与a2示数的比值变大cv2示数变小，v1与v2示数的比值变大dv2示数不变，v1与v2示数的比值不变解析：电源电压有效值不变，所以v1示数不变，原、副线圈的电压之比等于匝数之比，匝数之比不变，故v2示数不变，v1与v2示数的比值也不变，所以c错误，d正确；当开关s闭合后，副线圈电路中的电阻减小，因为电压不变，所以副线圈电路中的电流增大，a2的示数增大，原、副线圈的电流之比等于匝数反比，匝数之比不变，a1与a2示数的比值不变，所以a正确，b错误。答案：ad5如图5所示为理想变压器，原线圈的匝数为1 000匝，两个副线圈的匝数分别为50匝和100匝，l1是“6 v，2 w”的小灯泡，l2是“12 v，4 w”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，l1、l2都正常发光，那么，原线圈中的电流为() 图5a. ab. ac. a d. a解析：原线圈上电压为u1u2206 v120 v。副线圈上总的输出功率为p出pl1pl22 w4 w6 w。故原线圈上输入功率p入p出6 w，原线圈上电流i1 a。答案：c6一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻r。设原线圈的电流为i1，输入功率为p1，副线圈的电流为i2，输出功率为p2，当r增大时()ai1减小，p1增大bi1减小，p1减小ci2增大，p2减小 di2增大，p2增大解析：当r增大时，副线圈中的电流i2，则i2减小；功率p2，则p2减小，又因为p1p2，则p1减小，i1减小，所以选项b正确。答案：b7某变压器原、副线圈匝数比为559，原线圈所接电源电压按如图6所示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是()图6a输出电压的最大值为36 vb原、副线圈中电流之比为559c变压器输入、输出功率之比为559d交流电源有效值为220 v，频率为50 hz解析：由得，输出电压的最大值为36 v，a选项错误；原、副线圈中电流之比，故b选项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等，c错误；由图像易知d选项正确。答案：d8(2012新课标卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图7 图7所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 v的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载r上的功率为2.0 kw。设此时原线圈中电流有效值为i1，负载两端电压的有效值为u2，且变压器是理想的，则u2和i1分别约为()a380 v和5.3 ab380 v和9.1 ac240 v和5.3 a d240 v和9.1 a解析：对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流i1 a9.1 a，负载两端电压即为副线圈电压，由，即，可得u2380 v，故b对。答案：b二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9.变压器副线圈电路中有电阻r7.26 ，消耗功率为6 w。另有一匝线圈接有电压表，读数u050 mv。原线圈两端电压为u311sin 100t v。求原、副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率的表达式(如图8所示)。图8解析：由题中条件可知该变压器每匝线圈感应电压有效值为50 mv。由p2可得u26.6 v，即可得n2匝132匝。由原线圈上电压表达式可知交流电压u1的有效值为u1220 v，再由得原线圈匝数n14 400匝。铁芯内磁通量的变化率即单匝线圈的感应电动势，其最大值为0.05 v，表达式为0.05 sin 100t wb/s。答案：4 400匝132匝0.05 sin 100twb/s10如图9所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 v的市电上，向额定电压为1.80104v的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 ma时，熔丝就熔断。图9(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10 ma时，变压器的输入功率是多大？解析：(1)设原、副线圈上的电压