2019_2020学年高中物理课时跟踪检测（十一）变压器新人教版.docx

课时跟踪检测（十一） 变 压 器一、选择题1用理想变压器给负载电阻R供电，变压器输入电压一定时，在下列四个方法中，可以使变压器输入功率增加的是()A增加变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻的阻值保持不变B减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C增加负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D减小变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻的阻值保持不变解析：选B由，当n1增加时，U2减小，P2，P2减小，A错误；U1、n1、n2不变，则U2不变，R减小时，P2，P2增大，B正确；选项C方法与B相反，C错误；当n1、U1不变，n2减小时，U2减小，P2(R不变)，P2减小，D错误。2多选如图所示，MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N、Q接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R、电容元件C，导轨上垂直放置一金属棒ab。今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(IR、IC均为有效值)()A若ab棒匀速运动，则IR0，IC0B若ab棒匀速运动，则IR0，IC0C若ab棒在某一中心位置两侧往复运动，则IR0，IC0D若ab棒匀加速运动，则IR0，IC0解析：选BCDab棒匀速切割磁感线时产生恒定电动势，原线圈两端电压不变，故副线圈中电流为零，A错误，B正确；若ab棒在某一中心位置两侧往复运动，原线圈两端有变化的电压，副线圈两端产生变化的电压，电容器进行充、放电，C正确；当ab匀加速运动时，产生的电动势均匀增加，原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变，因而电容器不会充、放电，D正确。3如图所示，原、副线圈匝数比为21的理想变压器正常工作时()A原、副线圈磁通量之比为12B原、副线圈电流之比为12C输入功率和输出功率之比为12D原、副线圈电压之比为12解析：选B理想变压器是根据电磁感应现象工作的，通过原、副线圈的磁通量相等，A选项错误；根据理想变压器电流和匝数的关系可知，原、副线圈电流之比为12，B选项正确；理想变压器的输入功率和输出功率相等，C选项错误；根据理想变压器电压和匝数的关系可知，原、副线圈电压之比为21，D选项错误。4如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现在C、D间接4 V交流，P、Q间接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压()A10 V10 VB10 V4 VC4 V10 V D10 V0解析：选B对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流时，A、B间将得到10 V交流。题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4 V直流时，M、N两端的电压也是4 V，故B正确。5如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时()AA1的读数变大，A2的读数变大BA1的读数变大，A2的读数变小CA1的读数变小，A2的读数变大DA1的读数变小，A2的读数变小解析：选A当滑动触头向下滑动时，R3，R总，I2，U2不变，I2，UR1I2R1，U并U2UR1，通过R2的电流IR2，I A2I2IR2，A2的读数变大，由原、副线圈电流比与匝数比的关系，可知A1的读数变大， A正确。二、非选择题6.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比n1n241，原线圈回路中的电阻 A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b两端加一定交流电压后，求两电阻消耗的电功率之比和两电阻两端电压之比。解析：变压器原、副线圈电流之比设流过电阻A的电流I1I，则流过电阻B的电流I24I所以两电阻消耗的电功率之比两电阻两端电压之比 。答案：一、选择题1.多选钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0，则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是()A该测量仪可测量直流电的电流B载流导线中电流大小I0C若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流D若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变大解析：选CD钳形电流测量仪实质上是一个升压变压器，只能测量交流电的电流，故A错误；根据，得载流导线中电流大小I0nI，故B错误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，载流导线中电流产生的磁场减弱，磁通量变化率减小，在内置线圈产生的感应电动势减小，感应电流减小，则测量出的电流将小于实际电流，故C正确；根据n1I1n2I2，知若将载流导线在铁芯上多绕几匝，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流测量仪的示数I2 将变大，故D正确。2下列各图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的灯泡相同，规格都是“220 V40 W”。当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，台灯中消耗功率最小的是()解析：选C题中提供了4种控制电路，A、B、D选项图中3种电路均采用变阻器分压，工作时电阻上都有额外的功率损耗，台灯消耗的功率大于20 W，C选项图中用理想变压器改变电压，因没有额外的功率损耗，这时台灯消耗的功率就等于20 W，为最小值。故选项C正确。3如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1n2n3为()A111 B321C621 D221解析：选B灯泡正常发光，可得UAUBUCUD，所以U22U3。由变压器的电压比，所以n22n3。同理，灯泡正常发光，功率相等，即PAPBPCPD，由PI2R，得IAIBICID，即I1I2I3。由U1I1U2I2U3I3得n1I1n2I2n3I3，即n1n2n32n3n33n3，所以n1n2n3321。故B正确。4有一理想的降压变压器，四个标称均为“6 V、6 W”的小灯泡a、b、c、d以及理想电压表接在变压器电路中，电路如图所示。在1、2两端接交流电源(电压有效值为U)时，四个小灯泡均能正常发光。下列说法正确的是()A电压表的示数为24 VB电源电压U24 VC变压器原、副线圈的匝数比为41D变压器原线圈的输入功率为24 W解析：选B灯泡的额定电流为：I A1 A。四个灯泡均能正常发光，则副线圈的电流为：I23I3 A，此时原线圈上的电流为：I1I1 A，则原、副线圈的匝数比为：，副线圈上三个灯泡并联，则副线圈上的电压等于灯泡的额定电压，为6 V，所以原线圈两端的电压为：U1U236 V18 V，所以电压表的示数为18 V，而电路的输入电压为：U入U1U(186)V24 V，故A、C错误，B正确。变压器的输入功率等于输出功率，即小灯泡b、c、d消耗的功率之和18 W，故D错误。5理想变压器原线圈接如图甲所示的正弦交变电压，变压器原线圈匝数n1270匝，P是副线圈上的滑动触头，当P处于图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数n2135匝，电容器C恰好不被击穿，灯泡L恰能正常发光，R是滑动变阻器。以下判断正确的是()A若向下移动P，电容器的电荷量增加B若保持P不动，向下移动R的滑片，灯泡变暗C若保持R的滑片不动，向下移动P，灯泡变亮D电容器的击穿电压为11 V解析：选D原线圈输入电压的有效值U122 V，当P处于题图乙所示位置，副线圈电压的有效值为U2U111 V，电容器C恰好不被击穿，若向下移动P，电容器C两端的电压减小，有QCU可知，电容器所带的电荷量减小，故A错误；若保持P不动，向下移动R的滑片，R接入电路的电阻减小，流过灯泡的电流增大，灯泡变亮，故B错误；若保持R的滑片不动，向下移动P，则副线圈的电压变小，灯泡变暗，故C错误；电容器击穿电压为UmU111 V，故D正确。二、非选择题6如图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图像如图乙所示。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。(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab的表达式；(2)求只在ce间接400 的电阻时，原线圈中的