2019-2020学年高中物理 第2章 交变电流 第6节 变压器课后提能训练 粤教版选修3-2

第6节 变压器基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第56题有多项符合题目要求)1某变电站用原、副线圈匝数比为n1n2的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图所示将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是()a原、副线圈电压比为n2n1b原、副线圈电流比为n1n2c原、副线圈电压比为n1n2d变压器的输入功率与输出功率的比为n1n2【答案】c2如图所示电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 v的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 v；若分别在c、d与g、h的两端加上110 v的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为()a220 v,220 vb220 v,110 vc110 v,110 vd220 v,0【答案】b3如图所示为一理想变压器在两种情况下工作的示意图其中灯泡l2、l3的功率均为p，且l1、l2、l3为相同的灯泡，原、副线圈的匝数比为n1n241，则图甲中l1的功率和乙中l1的功率分别为()甲乙ap，pb16p，pcp,16pd16p,4p【答案】b4(2019武汉名校月考)为了测量高电压和强电流，常用到变压器的有关原理如图所示，l1和l2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器若电压互感器上下线圈的匝数比为1 0001，电流互感器上下线圈的匝数比为1100，并且知道电压表示数为220 v，电流表示数为10 a，下列说法正确的是()a两输电线间的电压为220 vbl2中的电流强度为10 ac电路中输送的功率为2.2108 wd两输电线间的电阻为22 【答案】c【解析】甲图的原线圈两端接电源两端的电压，所以是电压互感器，已知n1n21 0001，电压表示数为220 v，故传输电压为u220 v1 0002.2105 v，故a错误；乙图中的原线圈串联接入输电线的一根导线，所以是电流互感器，已知n3n41100，电流表示数为10 a，故传输电流为i10 a1001 000 a，故b错误；输电线中输送的功率为pui2.2108 w，故c正确；两输电线间的电阻无法求得，故d错误5下列关于理想变压器的说法中，正确的是()a输入功率等于输出功率b输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能c输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能d输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去【答案】ab6(2019达州模拟)如图所示，一自耦变压器接在交流电源上，v1、v2为理想电压表下列说法正确的是()a若p不动，滑片f向下滑动时，v1示数不变，v2示数变小b若p不动，滑片f向下滑动时，灯泡消耗的功率变小c若f不动，滑片p向上滑动时，v1示数不变，v2示数变大d若f不动，滑片p向上滑动时，灯泡消耗的功率变小【答案】ab【解析】若p不动，滑片f向下移动时，输入电压u1不变，v1示数不变，根据变压比公式，由于n2减小，故输出电压u2也减小，故灯泡消耗的功率减小，v2的示数也变小，故a、b正确设变压器的输入电压为u1，v1示数不变，输出电压为u2，若f不动，根据变压比公式，输入电压u1不变，则输出电压u2也不变滑片p向上滑动时，电阻r减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增大，电阻r的电压uv2u2irl，由于电流增大，故电压uv2减小，电压表v2读数减小，故c错误由c的分析可知，当滑片向上滑动时，电阻减小，干路电流增大，小灯泡中电流增大，功率增大，d错误二、非选择题7如图所示，交流发电机电动势的有效值e20 v，内阻不计，它通过一个r6 的指示灯连接降压变压器变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 v0.25 w”，灯泡都正常发光，导线电阻不计求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比；(2)发电机的输出功率【答案】(1)31(2)6.67 w【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 w8(2018大庆模拟)如图所示，变压器原线圈输入电压为200 v，副线圈输出电压为36 v，两只灯泡的额定电压均为36 v，l1额定功率为12 w，l2额定功率为6 w求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有l1工作时原线圈中的电流【答案】(1)509(2)0.09 a0.06 a【解析】(1)由电压变比公式得(2)两灯均工作时，由能量守恒得p1p2u1i1，i10.09 a，只有l1灯工作时，由能量守恒得p1u1i2，解得：i20.06 a能力提升9(2019烟台一模)如图所示，一理想变压器原线圈与定值电阻r1、理想电流表a1一起接入电压恒为u的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头p进行改变，副线圈和滑动变阻器r、定值电阻r2以及理想电流表a2连接在一起，下列说法正确的是()a保持r不变，将触头p向上移动，则a1的示数变小，a2的示数变小b保持r不变，将触头p向下移动，电源输出的总功率变小c保持p的位置不动，增大r，则a1的示数减小，a2的示数减小d保持p的位置不动，增大r，则r的电功率变小，r1的电功率不变【答案】d【解析】r不变，p向上滑动，原线圈匝数增大，副线圈电压减小，电流表a2读数变小，但电阻r1两端电压不变，电流表a1读数不变，故a错误；若r不变，p向下滑动，副线圈电压将增大，功率增大，电源的总功率增大，故b错误；p位置不动，副线圈电压不变，若r增大，副线圈负载电阻值增大，故副线圈电流减小，a2的示数减小，r两端电压不变，电功率减小，但r1的电压不变，电流表a1读数不变，r1的电功率不变，c错误，d正确10(2019南昌名校联考)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2225，电阻r1r225 ，d为理想二极管，原线圈接u220sin(100t) v的交流电，则()a交流电的频率为100 hzb通过r2的电流为1 ac通过副线圈的电流为3.414 ad变压器的输入功率为150 w【答案】d【解析】根据表达式可知100，根据2f得交流电的频率为f50 hz，故a错误；原线圈电压有效值为u1 v220 v，则根据变压器匝数比可得副线圈电压为u2u150 v，二极管具有单向导电性，流过二极管中的交流电只有半个周期可以通过，根据电流的热效应得t，解得u25 v，根据欧姆定律得通过r2的电流为ir2a a，故b错误；电阻r1消耗功率为pr1100 w，电阻r2消耗功率为pr250 w，则原线圈输入功率为ppr1pr2(10050) w150 w，则通过副线圈的电流为i23 a，故c错误，d正确11(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示线圈ab绕在一个圆环形的铁芯上，ab间加上正弦交流电压u，移动滑动触头p的位置，就可以调节输出电压在输出端连接了滑动变阻器r和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为q，则()a保持p的位置不动，将q向下移动时，电流表的读数变大b保持p的位置不动，将q向下移动时，电流表的读数变小c保持q的位置不动，将p沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大d保持q的位置不动，将p沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小【答案】bc12(2019宜宾校级月考)如图所示，学校有一台应急备用发电机，升压变压器匝数比为n1n214，降压变压器的匝数比为n3n441，输电线总电阻为r线4 ，全校有22间教室，每间教室安装“220 v40 w”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求：(1)输电线上损耗的电功率p损；(2)升压变压器原线圈两端的电压u1【答案】(1)144 w(2)226 v【解析】(1)所有电灯正常发光时消耗的功率为p灯40