【创新设计】高中物理 4.2 变压器对点练习 鲁科版选修32.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 4.2 变压器对点练习 鲁科版选修3-2变压器原理分析1关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()a通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变b穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等c穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势d原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案c解析通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积s不变，故磁通量变化，a错误；因理想变压器无漏磁，故b错误；由互感现象知c正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起，故d错误理想变压器基本规律的应用2理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为i1、i2，电压为u1、u2，功率为p1、p2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是()ai1由i2决定bu2与负载有关cp1由p2决定 d以上说法都不正确答案ac解析对理想变压器的电流关系可写成i1i2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比，所以原线圈中的电流由副线圈中的电流决定；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项a、c正确3如图428所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 v，6 w”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是()图428a120 v，0.10 a b240 v，0.025 ac120 v，0.05 a d240 v，0.05 a答案d解析灯泡正常工作，副线圈电压u212 v，副线圈电流i22 a1 a，根据匝数比得原线圈电流i1i20.05 a，原线圈电压u120u2240 v，选项d正确互感器的应用4如图429所示，l1和l2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 v，电流表示数为10 a，则高压输电线的送电功率为()图429a2.2103 w b2.2102 wc2.2108 w d2.2104 w答案c解析由电流互感器知高压输电线中电流i1 000 a，由电压互感器知高压u220103 v，则高压输电线功率pui2.2108 w.(时间：60分钟)题组一变压器原理分析1对理想变压器作出的判断正确的是()a高压线圈匝数多、电流大、导线粗b低压线圈匝数少、电流小、导线细c高压线圈匝数多、电流大、导线细d低压线圈匝数少、电流大、导线粗答案d解析电压高的匝数多，电流小，用细线电压低的，匝数少，电流大，用粗线2如图4210所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n241，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表a1的示数是12 ma，则电流表a2的示数为()图4210a3 mab0c48 ma d与负载r的值有关答案b解析本题考查了变压器的工作原理，关键要清楚交变电流能通过变压器，而恒定电流不能通过变压器导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以a2中无电流通过题组二变压器基本规律的应用3一理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为u1和u2、i1和i2、p1和p2，已知n1n2，则下列判断错误的是()au1u2 bp1p2ci1i2 dp1p2答案d解析因变压器为理想变压器，故有，p1p2，由题意知n1n2，则u1u2，又因i1u1i2u2，则i1i2，故选项a、b、c正确4如图4211所示是霓虹灯的供电电路，变压器可视为理想变压器已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1311sin 100t v霓虹灯正常工作的电阻r440 k，i1、i2表示原、副线圈中的电流下列判断正确的是()图4211a副线圈两端电压为6 220 v，副线圈中的电流14.1 mab副线圈两端电压为4 400 v，副线圈中的电流10.0 maci1i2di1i2答案bd解析原线圈电压的有效值u1v220 v，由变压比知，u24 400 v，副线圈的电流i2 a0.01 a10 ma，原、副线圈电流跟匝数成反比，故i1i2.5如图4212所示，一输入电压为220 v、输出电压为36 v的变压器副线圈烧坏为获知此变压器原、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，然后将原线圈接到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4212a1 100，360 b1 100，180c2 200，180 d2 200，360答案b解析该题考查变压器的电压与匝数的关系，由u1u2u3n1n2n3，可得n1n31 100匝，n2n1180匝，b选项正确6如图4213所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(v)的交变电压，副线圈通过电阻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()图4213a原、副线圈的匝数比为501b交变电压的频率为100 hzc副线圈中电流的有效值为4 ad变压器的输入功率为880 w答案c解析因为用电器正常工作，可知电器rl上的电压是220 v，电流4 a，c正确；副线圈电压244 v，所以原副线圈匝数比45，a错误；变压器不改变交变电流的频率，原线圈电压频率50 hz，副线圈电压频率还是50 hz，b错误；变压器输入功率等于输出功率，输出功率大于880 w，所以输入功率也大于880 w，d错误7一台理想变压器从10 kv的线路中降压并提供200 a的负载电流已知两个线圈的匝数比为401，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是()a5 a，250 v，50 kwb5 a，10 kv，50 kwc200 a，250 v，50 kwd200 a，10 kv，2103 kw答案a解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为u1、i1、p1，副线圈输出电压、电流、功率分别为u2、i2、p2，原、副线圈匝数分别为n1、n2.由知i1i2200 a5 a.由知u2u110103 v250 v，输出功率p出u2i2250200 w50 kw.图42148如图4214所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1600，n2120，电源电压u1220 v，原线圈中串联一个0.2 a的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()a负载功率不能超过44 wb副线圈电流最大值不能超过1 ac副线圈电流有效值不能超过1 ad副线圈电流有效值不能超过0.2 a答案ac解析由p入p出，可知p入u1i144 w又因故u244 v，故其i2不能大于1 a，负载功率不超44 w.9一理想变压器原、副线圈匝数n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图4215所示副线圈仅接入一个10 的电阻则()图4215a流过电阻的电流是20 ab与电阻并联的电压表的示数是100 vc经过1 min电阻发出的热量是6103 jd变压器的输入功率是1103 w答案d解析设输入电压为u1，输出电压为u2，由知u2100 v，ia10 a，故选项a、b错误；1 min内电阻产生的热量qi2rt1021060 j60 000 j，故选项c错误；p输入p输出1103 w，故选项d正确10如图4216甲所示，变压器原副线圈的匝数比为31，l1、l2、l3、l4为四只规格均为“9 v，6 w”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的ut图象如图4216乙所示则以下说法中正确的是()图4216a电压表的示数为36 vb电流表的示数为2 ac四只灯泡均能正常发光d变压器副线圈两端交变电流的频率为50 hz答案bcd解析输入电压等于灯泡l1与原线圈电压之和，而电压表测量到的实际上是原线圈两端电压，故a错误；原副线圈变压比31，原、副线圈电流之比为13，设副线圈电压为u，则原线圈电压为3u，灯泡l1的电压也是u，故4u36 v，u9 v，故四个灯泡均正常工作题组三常见变压器的使用11为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图4217所示，两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表，则()图4217an1n2bn3n4ca为交流电流表，b为交流电压表da为交流电压表，b为交流电流表答案ad解析由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n1n2，a为交流电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器减为小电流再测量，所以n3n4 ，b为交流电流表12如图4218甲所示为一理想变压器，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图象如图乙所示若只在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4218(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 的电阻时，原线圈中的电流i1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.答案(1)uab400sin 200t v(2)0.28 a(或a)(3)解析(1)由图乙知，200rad/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，解得i10.28 a(或a)(3)设ab间匝数为n1同理由题意知解得代入数据得13如图4219所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n11 100匝接入电压u1220 v的电路中图4219(1)要求在两个副线圈上分别得到电压u