高中物理 5.4变压器课后习题（含解析）新人教版选修32.doc

4变压器课时演练促提升a组1.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为101,以下说法中正确的是()a.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101b.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等c.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101d.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为11解析:对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。答案:bd2.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图()解析:变压器应该接在交流电路中,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的匝数。答案:c3.如图所示,l1和l2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1n2=1 0001,n3n4=1100,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()a.2.2103 wb.2.210-2 wc.2.2108 wd.2.2104 w解析:由电流互感器知高压输电线中电流i=1 000 a,由电压互感器知高压u=220103 v,则高压输电线功率p=ui=2.2108 w。答案:c4.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n2=51,电阻r=20 ,l1、l2为规格相同的两只小灯泡,s1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将s1接1、s2闭合,此时l2正常发光。下列说法正确的是()a.输入电压u的表达式u=20sin(50t) vb.只断开s2后,l1、l2均正常发光c.只断开s2后,原线圈的输入功率增大d.若s1换接到2后,r消耗的电功率为0.8 w解析:由图象知t=0.02 s,=100 rad/s,u=20sin(100t) v,a项错误;由于副线圈两端电压不变,故只断开s2,两灯串联,电压为额定值的一半,不能正常发光,b项错误;只断开s2,副线圈电路电阻变为原来的2倍,由p=知副线圈消耗功率减小,则原线圈输入功率也减小,c项错误;输入电压额定值u1=20 v,由及pr=得pr=0.8 w,d项正确。答案:d5.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin(100t) v的交流电源上,副线圈接有r=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为21,电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是()a.原线圈中电流表的读数为1 ab.原线圈中的输入功率为220 wc.副线圈中电压表的读数为110 vd.副线圈中输出交变电流的周期为50 s解析:因输入电压u1=220 v,n1n2=21,所以u2=u1=110 v,i2=2 a,i1=1 a,所以a项正确;输入功率p入=u1i1=220 w,b项错误;电压表读数u2=110 v,c项错误;副线圈中输出交变电流的周期t=0.02 s,d项错误。答案:a6.(多选)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甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,p为滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是()a.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 vc.p向右移动时,原、副线圈的电流比减小d.p向右移动时,变压器的输出功率增加解析:由题图可知原线圈输入电压的最大值um=311 v,周期t=210-2 s,则原线圈输入电压的有效值u1=220 v,频率f=50 hz,a正确;由可得u2=u1=22 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:ad7.如图所示,理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计。当s闭合时()a.电流表a1的读数变大,电流表a2的读数变小b.电流表a1的读数变大,电流表a2的读数变大c.电流表a1的读数变小,电流表a2的读数变小d.电流表a1的读数变小,电流表a2的读数变大解析:当s闭合后,变压器副线圈中的输电回路的电阻减小,而输出电压不变。由i2=得i2增大,即电流表a2的读数增大,即输出功率变大。由u1i1=u2i2可知,i1变大,即电流表a1的读数也增大,选项b正确。答案:b8.图中理想变压器原、副线圈的匝数比为n1,两线圈的直流电阻均可忽略。若副线圈负载电阻为r,那么变压器工作时,a、b两点间的电压与原线圈的电流之比(等效电阻)为()a.nrb.n2rc.d.解析:a、b间的等效电阻即为该两点的电压u1及流经两点间的电流i1之比,应为rab=n2=n2r。答案:b9.如图所示,理想变压器有两个副线圈,原线圈1接220 v的交流电源,副线圈2的匝数为30匝,与其串联的“12 v 12 w”的灯泡l正常发光,副线圈3的输出电压为110 v,另一端接有电阻r,通过r的电流为0.4 a。求:(1)副线圈3的匝数n3。(2)原线圈1的匝数n1和通过它的电流i1。解析:(1)对两个副线圈应用电压关系可得n3=n2=275匝。(2)根据得n1=n2=550匝,对整个变压器由功率关系列式i1u1=i2u2+i3u3,所以i1= a=0.255 a。答案:(1)275匝 (2)550匝0.255 ab组1.一台理想变压器的副线圈有100 匝,输出电压为10 v,则铁芯中磁通量的变化率的峰值为()a.10 wb/sb.14.1 wb/sc.0.14 wb/sd.28.2 wb/s解析:由e=n知,em=10 wb/s=0.14 wb/s,选项c正确。答案:c2.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()a.ab接mn、cd接pq,iabicdc.ab接pq、cd接mn,iabicd解析:根据变压器原、副线圈中电流与匝数间的关系可知,iabicd,所以ab接mn、cd接pq,选项b正确。答案:b3.一台理想变压器的原线圈接220 v正弦交流电压时,副线圈上仅接有阻值为10 的电阻,电阻两端的电压为44 v。若将副线圈的匝数增加100匝,则通过副线圈上此电阻的电流增加1.1 a。由此可知该变压器原线圈的匝数为()a.200b.2 000c.50d.500解析:由题意知,当副线圈匝数增大100匝时,电阻器上的电压u2=u2+ir=44 v+1.1100 v=55 v又由可得,解得n1=2 000,n2=400。答案:b4.(多选)如图所示,l1、l2是高压输电线,图中两电表示数分别是220 v和10 a,已知甲图中原、副线圈匝数比为1001,乙图中原、副线圈匝数比为110,则()a.甲图中的电表是电压表,输电电压为22 000 vb.甲是电流互感器,输电电流是100 ac.乙图中的电表是电压表,输电电压为22 000 vd.乙图是电流互感器,输电电流是100 a解析:题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据可知输电电压为22 000 v,a对,b错;题图乙是电流互感器,题图乙中的电表是电流表,根据可得输电电流是100 a,c错,d对。答案:ad5. (多选)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片p处于图示位置时,灯泡l能发光。要使灯泡变亮,可以采取的方法有()a.向下滑动pb.增大交流电源的电压c.增大交流电源的频率d.减小电容器c的电容解析:向下滑动滑片p,副线圈匝数减少,输出电压u2减小,经过灯泡的电流减小,灯泡变暗,选项a错误;增大交流电源的电压,则原线圈两端电压u1变大,副线圈的输出电压u2变大,经过灯泡的电流增大,灯泡变亮,选项b正确;增大交变电流的频率,电容器对交变电流的阻碍作用减小,经过灯泡的电流增大,灯泡变亮,选项c正确;减小电容器的电容,电容器对交变电流的阻碍作用增大,经过灯泡的电流减小,灯泡变暗,选项d错误。答案:bc6. (多选)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头q调节,如图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻r0和滑动变阻器r,在原线圈上加一电压为u的交变电流,则()a.保持q的位置不动,将p向上滑动时,电流表的读数变大b.保持q的位置不动,将p向上滑动时,电流表的读数变小c.保持p的位置不动,将q向上滑动时,电流表的读数变大d.保持p的位置不动,将q向上滑动时,电流表的读数变小解析:保持q的位置不动,则副线圈匝数不变,由知u2不变,当p向上滑动时,由i2=知i2减小,故电流表的读数变小,b正确,a错误;保持p的位置不动,将q向上滑动时,副线圈的匝数增多,由知u2增大,由i2=知i2增大,故i1增大,c正确,d错误。答案:bc7.(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,v为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 v时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是()a.电压表的示数等于5 vb.电压表的示数等于 vc.实现点火的条件是1 000d.实现点火的条件是1 000,选项c正确,d错误。答案:bc8.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n1=1 100匝,接入电压u1=220 v的电路中。(1)要求在两个副线圈上分别得到电压u2=6 v,u3=110 v,它们的匝