2012高中物理 第5章 4 变压器课后巩固练习 新人教版选修3-2

用心 爱心 专心1 4 4 变压器变压器 一 单项选择题 1 2011 年汕尾调研 小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压 它发出的电先通 过电站附近的升压变压器升压 然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压 器 经降低电压后再输送至各用户 设变压器都是理想的 那么在用电高峰期 随用电器 电功率的增加将导致 D A 升压变压器副线圈中的电流变小 B 升压变压器副线圈两端的电压变小 C 高压输电线路的电压损失变小 D 降压变压器副线圈两端的电压变小 2 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 n1 600 n2 120 电源电压U1 220 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 A 负载功率不能超过 44 W B 负载功率不能超过 88 W C 副线圈电流有效值不能超过 0 1 A D 副线圈电流有效值不能超过 0 2 A 3 2011 年潮汕四校联考 如图 5 4 10 所示M为理想变压器 电源电压不变 当变 阻器的滑动头 P 向上移动时 读数发生变化的电表是 A 图 5 4 10 A A1 B V1 C V2 D 四个表都发生变化 解析 滑片P向上移 负载电阻减小 而输入电压U1不变 则输出电压U2也不变 而 负载变化 故输出电流I2发生变化 输入电流I1随之改变 4 如图 5 4 11 所示为理想变压器 三个灯泡 L1 L2 L3都标有 5 V 5 W L4标 有 5 V 10 W 若它们都能正常发光 则变压器原 副线圈匝数比n1 n2为 A 图 5 4 11 A 2 1 B 1 1 C 3 2 D 1 2 解析 由所有灯均正常发光可以得出 输出电压为U2 10 V 输出电流为I2 2 A 输入电流为I1 1 A 则n1 n2 2 1 二 双项选择题 5 用理想变压器给负载供电时 在输入电压不变的情况下 BC A 只减少副线圈的匝数 可增加变压器的输入功率 用心 爱心 专心2 B 只增加副线圈的匝数 可增加变压器的输入功率 C 只减少负载的电阻值 可增加变压器的输入功率 D 只增大负载的电阻值 可增加变压器的输入功率 解析 减少副线圈的匝数 其余保持不变 减小了输出电压 则输出电流减小 输出 功率变小 输入功率变小 增大副线圈的匝数 正好相反 输入电压不变 匝数不变 则 输出电压不变 减小负载的电阻值 则输出电流增大 输出功率增大 增大负载的电阻值 正好相反 6 2010 年汕头检测 如图甲 一理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 5 原线 圈与正弦交变电源连接 输入电压u随时间t的变化规律如图乙所示 副线圈仅接入一个 10 的电阻 则 AC 图 5 4 12 A 变压器的输入电压最大值是 220 V 2 B 正弦交变电流的周期是 1 10 2 s C 变压器的输入功率是 1 103 W D 电压表的示数是 100 V 2 解析 由图象知 输入电压最大值为 220 V 周期为 0 02 s 输入功率由P输入 2 P输出 1 103 W 电压表测输出电压为 100 V U2输出 R n2 n1U输入 2 R 7 一理想变压器原线圈接交流电源 副线圈接电阻 则下列哪些方法可使输入功率增 加为原来的 2 倍 CD A 次级线圈的匝数增加为原来的 2 倍 B 初级线圈的匝数增加为原来的 2 倍 C 负载电阻变为原来的 倍 1 2 D 副线圈匝数和负载电阻均变为原来的 2 倍 解析 副线圈的匝数变为原来的两倍 使得输出电压变为原来的两倍 电阻增大为原 来的 2 倍 使得负载电流不变 使输出功率变为原来的 2 倍 输入功率也就变为原来的 2 倍 电阻减小为原来的 倍 使输出电流增大为原来的 2 倍 输出功率变为原来的 2 倍 输 1 2 入功率也就变为原来的 2 倍 8 如图 5 4 13 理想变压器的原 副线圈分别接着完全相同的灯泡 L1 L2 原 副线圈的匝数比n1 n2 2 1 交流电源电压为U 则 AC 图 5 4 13 A 灯 L1两端的电压为 B 灯 L1两端的电压为 U 5 3U 5 C 灯 L2两端的电压为 D 灯 L2两端的电压为 2U 5 U 2 解析 设原线圈电压为U1 则副线圈电压为 因副线圈电流是原线圈的 2 倍 所以 U1 2 用心 爱心 专心3 L2电压是 L1电压的 2 倍 即灯 L1两端电压为 由U U1得U1 所以灯 L2电压 U1 4 U1 4 4U 5 U2 灯 L1电压为 U 2 2U 5 U1 4 U 5 9 如图 5 4 14 所示电路中的变压器为理想变压器 S 为单刀双掷开关 P是滑动变 阻器R的滑动触头 U1为加在原线圈两端的交变电压 I1 I2 分别为原线圈和副线圈中的 电流 下列说法正确的是 BC 图 5 4 14 A 保持P的位置及U1不变 S 由b切换到a 则R上消耗的功率减小 B 保持P的位置及U1不变 S 由a切换到b 则I2 减小 C 保持P的位置及U1不变 S 由b切换到a 则I1 增大 D 保持U1不变 S 接在b端 将P向上滑动 则I1 减小 解析 U1不变 S 由b切换到a 副线圈电压增大 电阻不变 输出电流增大 输出功 率增大 由I1 知 输入电流也增大 由a切换到b 正好相反 将P向上滑动 电 n2I2 n1 阻减小 输出电流增大 匝数比不变 输入电流也增大 三 非选择题 10 如图 5 4 15 所示 理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比为n1 n2 2 1 交流电源电压U1 220 V F为熔断电流I0 1 0 A 的保险丝 负载为一可变电阻 1 当电阻R 100 时 保险丝能否被熔断 2 要使保险丝不被熔断 电阻R的阻值最小值为多少 变压器输出的电功率不能超过 多少 图 5 4 15 解 1 则得U2 U1 110 V I2 1 1 A I1 0 55 A 所以保险 U1 U2 2 1 1 2 U2 R n2I2 n1 丝不会熔断 2 当保险丝不被熔断 输入电流的最大值为I0 1 0 A 所对应的电阻就是最小电阻 输出的功率是最大功率 则有I2 2 0 A Rmin 55 P2 P1 U1I0 220 W n1I0 n2 U2 I2 11 如图 5 4 16 所示 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为 n1 1760 匝 n2 288 匝 n3 8000 匝 电源电压为U1 220 V n2上连接的灯泡的实际 功率为 36 W 测得初级线圈的电流为I1 0 3 A 求通过n3的负载R的电流I3 图 5 4 16 解 得U2 U1 36 V U1 U2 n1 n2 U1 U3 n1 n3 n2 n1 用心 爱心 专心4 U3 U1 1000 V n3 n1 由U1I1 U2I2 U3I3和I2 1 A 可得I3 0 03 A 12 一理想变压器原线圈匝数n1 1100 匝 两个副线圈的匝数分别是n2 60 匝 n3 600 匝 若通过两个副线圈中的电流强度分别是I2 1 A I3 4 A 求原线圈中的电流 强度 解 电流强度与匝数成反比 仅适用于理想变压器只有一个副线圈的情况 本题有两 个副线圈 应根据理想变压器无能量损失来分析 由于理想变压器无能量损失 所以有 P1 P2 P3 P1为原线圈输入功率 P2 P3分别为两只副线圈的输出功率 根据电功率公式有I1U1 I2U2 I3U3 又因为 U2 U1 U1 U2 n1 n2 n2 n1 U3 U1 U1 U3 n1 n3 n3 n1 把 代入 整理得I1n1 I2n2 I3n3 所以I1 A 2 24 A n2I2 n3I3 n1 1 60 4 600 1 100 13 某理想变压器的原 副线圈按如图 5 4 17 所示电路连接 图中电表均为理想交 流电表 且R1 R2 开关 S 原来闭合 现将 S 断开 则电压表的示数U 电流表的示数I 电阻R1上的功率P1 变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是 A 图 5 4 17 A U增大 B I增大 C P1减小 D P增大 14 如图 5 4 18 所示 理想变压器原 副线圈匝数之比为 20 1 原线圈接正弦交 流电 副线圈接入 220