高中物理同步人教版选修3-2课时跟踪检测十变压器

1、1 1读万卷书不如行千里路，行千里路不如阅人无数，阅人无数不如名师指路。经师易得，人师难求。课时跟踪检测（十）变 压 器1如图所示，可以将电压升高给电灯供电的变压器是( )解析：选 c变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变压，故选项 a 、d 错误；由于电压比与变压器线圈匝数比成正比，副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升 压，所以选项 b 错误，选项 c 正确。2关于理想变压器特点的下列说法中正确的是( )a 理想变压器能够使电压升高，同时电流变大b 原、副线圈具有相同的磁通量及变化率，产生的感应电动势也相同c 原、副线圈没有电阻，铁芯中不会产生涡流d 原线圈往往匝数少，绕线粗，电流

2、大解析：选 c理想变压器原副线圈功率相等，即 u i u i ，不可能同时使电压升高，1 1 2 2电流增大，a 错；原、副线圈匝数不同，感应电动势不同，b 错；理想变压器不考虑绕线铜损，铁芯的热损，当然要求线圈无电阻，铁芯不产生涡流，c 对；原、副线圈中匝数少的一 边，电流大，绕线粗，但不一定作为原线圈使用，d 错。3在如图所示的两电路中，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( )a 220 v,2

3、20 v c 110 v,110 vb 220 v,110 vd 220 v,0解析：选 bu n对变压器，根据 可得 u 220 v；对滑动变阻器来说，当 gh 间接u n ab2 2上 110 v 电压时，ef间电压 u 110 v，故 b 选项正确。ef4.一输入电压为 220 v，输出电压为 36 v 的变压器副线圈烧坏了， 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，如图所示，然后将原来线圈接到 220 v 交流成熟的人不问过去，聪明的人不问现在，豁达的人不问将来。1220 vi1r ni 1i 32电阻消耗功率 pi2i 1 11i

4、391 1 22n i 1.0 a 5读万卷书不如行千里路，行千里路不如阅人无数，阅人无数不如名师指路。经师易得，人师难求。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( )a1 100,360c2 200,180b1 100,180d2 200,360解析：选 b 对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得 nn u 1 10036变压器烧坏前，同理 n 1 2 180，故 b 正确。2 u 2201n u 5220 3 1 1 100， 1 u 135.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 31，在原、副线圈的 回路中分别接有阻值相同的电阻，

5、原线圈一侧接在电压为 220 v 的正 弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 u，原、 副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则( )au66 v，k19bu22 v，k191c. u66 v，k3解析：选 a 设原线圈中电流为 i1du22 v，k3，原、副线圈电压比 1u n23，原、副线圈电流比 1 ，由欧姆定律可得，副线圈回路中电阻两端电压 ui r，联立解得 u66 v。 2r，由于 ，所以原、副线圈回路中电阻消耗功率的比值为 ，选项 a 2正确。6.如图所示，理想变压器原线圈的匝数为 n ，副线圈的匝数为 n ，1 2原线圈的两端 a、b 接正弦式交流电源，电压

6、表 v 的示数为 220 v，负载电阻 r44 ，电流表 a 的示数为 0.2 a。下列判断正确的是1( )a 原线圈和副线圈的匝数比为 21b 原线圈和副线圈的匝数比为 51c 电流表 a 的示数为 0.1 a2d电流表 a 的示数为 0.4 a2解析：选 b 由变压器的输出功率等于输入功率可得：i u i 2r，可解得 i 1.0 a， 原线圈和副线圈的匝数比 1 2 ，故 b 正确，a、c、d 均错误。n i 0.2 a 12 1成熟的人不问过去，聪明的人不问现在，豁达的人不问将来。i n的电流 i 3i ，由 1 2得原线圈中的电流 i 2读万卷书不如行千里路，行千里路不如阅人无数，阅

7、人无数不如名师指路。经师易得，人师难求。 7.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 i ，则关于该钳形电流测量仪0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 i i/n0c 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小解析：选 c 直流电产生的磁场，通过内置线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电动势，选项 a 错误；由电流跟匝数成反比可知载流导线中电流大小 i ni，选项 b 错误

8、；若0钳形部分铁芯没有完全闭合，则通过内置线圈中的磁通量变小，磁通量的变化率也变小，故产生的感应电流变小，测量出的电流将小于实际电流，选项c 正确；由 0i n0流测量仪的示数将变大，选项 d 错误。8.如图所示，与理想变压器相连的四只灯泡相同，变压器原、副线圈的匝数比为 31，接在副线圈上的三只灯泡正常发光，则对于串联在原线圈上的灯泡 l( )，可知钳形电a 比正常发光时的亮度更亮b 也能正常发光c 比正常发光时的亮度更暗d 无法判断其亮度变化情况解析：选 b 灯泡 l 的亮度如何，主要看灯泡 l 的实际功率多大，在本题中就是看通 过灯泡 l 的电流如何变化。设每只灯泡的额定电流为 i ，因

9、并联在副线圈两端的三只灯泡正常发光，所以副线圈中0i n n2 0 i n 1 n2 1 1i i ，恰为灯泡 l 的额定电流，因此灯 2 0泡 l 也正常发光。故 b 正确。9 多选(2016 海南高考 )图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为 41，rt为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，r 为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。1原线圈所接电压 u 随时间 t 按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确的是( )成熟的人不问过去，聪明的人不问现在，豁达的人不问将来。i n 1220 1r 2ru n读万卷书不如行千里路，行千里路不如阅人无数，阅人无数不如名师指路。经师易得，人师难求

10、。a 变压器输入、输出功率之比为 41b 变压器原、副线圈中的电流强度之比为 14c u 随 t 变化的规律为 u51sin 50t(国际单位制)d 若热敏电阻 r 的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大t解析：选 bd 由题意，理想变压器输入、输出功率之比为11，选项 a 错误；变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即 1 2 ，故选项 b 正确；由题图乙可知交流i n 42 1电压最大值 u 51 v，周期 t0.02 s，角速度 100 rad/s，则可得 u51sin 100t (v)， m故选项 c 错误；r 的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故

11、选t项 d 正确。10如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101，原线圈接入图乙所 示的不完整的正弦电流，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想 电表，r 和 r 为定值电阻，r 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法0 1中正确的是( )ar 处出现火警时电压表示数增大 br 处出现火警时电流表示数减小 c图乙中电压的有效值为 220 v d电压表的示数为 11 2 v220 t u解析：选 d 由 t，可求得图乙中电压有效值 u110 2 v，由 1 1， 1 u n2 2可得电压表示数 u 11 2 v，c 错误，d 正确；r 处出现火警时

12、，r 电阻变小，副线圈电2流增大，原线圈电流也随之增大，电流表示数增大，但电压表示数不变，故 a、b 均错误。 11.如图所示，理想变压器 b 的原线圈跟副线圈的匝数比 n n 1 221，交流电源电压 u 311sin 100t(v)，f 为熔断电流为 i 1.0 a1 0的保险丝，负载为一可变电阻。成熟的人不问过去，聪明的人不问现在，豁达的人不问将来。1由 1 1 2n221 2r 1002 2u 2201 2uu 110读万卷书不如行千里路，行千里路不如阅人无数，阅人无数不如名师指路。经师易得，人师难求。 (1)当电阻 r100 时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻 r

13、的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过 多少？311解析：原线圈电压的有效值为 u v220 v2u nu n2 2得副线圈两端的电压n 1u u 220 v110 v。 1(1)当 r100 时，副线圈中电流 i由 u i u i 得原线圈中的电流为 1 1 2 2u 110i i 1.10 a0.55 a1u 110a1.10 a由于 i i 1 0(熔断电流)，故保险丝不会熔断。(2)设电阻 r 取某一值 r0时，原线圈中的电流 i 刚好达到熔断电流 i ，即 i 1.0 a，则1 0 1副线圈中的电流为 i 1i2 u 1221.0 a2.0 a电阻 r 的阻值为：r 20 i

14、 2.0255 此时变压器的输出功率为 p i u 2.0110 w220 w2 2 2可见，要使保险丝 f 不被熔断，电阻 r 的阻值不能小于 55 ，变压器输出的电功率不 能超过 220 w。答案：(1)不会熔断(2)55 220 w12图甲为一理想变压器，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 u-t 图像如图乙所示。若只在 ce 间接一只 r 400 的电阻，ce或只在 de 间接一只 r 225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为 80 w。de(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 u 的表达式。ab(2)求只在 ce 间接 400 电阻时，原线圈中的电流 i 。1成熟的人不问过去，聪明的人不问现在，豁达的人不问将来。cep解得 i或u uu u22u unrn 4读万卷书不如行千里路，行千里路不如阅人无数，阅人无数不如名师指路。经师易得，人师难求。n(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比 。nde解析：(1)由题图乙知 200 rad/s，电压瞬时值 u 400sin 200t(v)。ab(2)电压有效值 u200