课时分层作业11　变压器为什么能改变电压　电能的开发与利用

1、课时分层作业(十一)变压器为什么能改变电压电能的开发与利用基础达标练(15分钟分值：48分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1如图3­2­4所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n241，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为()A3 mAB0C48 mA D与负载R的值有关B导体棒向左匀速切割磁感线时，在原线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过副线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过2如图3­2­5甲、乙所示的电路中，当A、B接有效值为10 V的交

2、流电压时，C、D间电压的有效值为4 V；当M、N接10 V直流电压时，P、Q间的电压也为4 V现把C、D接4 V交流电压，P、Q接4 V直流电压，下列表示A、B间和M、N间电压的是()图3­2­5A10 V,10 V B10 V,4 VC4 V,10 V D10 V,0 B题图甲是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边的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，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流电压时，A、B间将得到10 V交流电压题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上下两

3、个电阻上的电压跟它们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通过，M、P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直流电压时，M、N两端的电压也是4 V如果M、N或P、Q换成接交流电压，上述关系仍然成立，因为交流电在纯电阻电路中欧姆定律仍然适用3(多选)图3­2­6甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线方式，下列说法中正确的是()甲乙图3­2­6A线圈匝数n1<n2，n3<n4B线圈匝数n1>n2，n3>n4C甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D乙图中的电表是电

4、流表，输出端不可断路CD题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，电表为电压表，输出端不可短路；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，电表为电流表，输出端不可断路，故选项C、D正确4一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流已知两个线圈的匝数比为401，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是() 【导学号：53932088】A5 A,250 V,50 kWB5 A,10 kV,50 kWC200 A,250 V,50 kWD200 A,10 kV,2×103 kWA设原线圈的输入电压、电

5、流、输入功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、输出功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2.由知I1I2×200 A5 A.由知U2U1×10×103 V250 V，输出功率P出U2I2250×200 W50 kW.5(多选)如图3­2­7所示是霓虹灯的供电电路图，变压器可视为理想变压器已知变压器原线圈与副线圈的匝数比，加在原线圈两端的电压为u1220sin(100t)V.霓虹灯正常工作的电阻R440 k，I1、I2表示原、副线圈中的电流下列判断正确的是()A副线圈两端电压为6 220 V，副线圈中的电流

6、为14.1 mAB副线圈两端电压为4 400 V，副线圈中的电流为10 mACI1I2DI1I2BD原线圈两端电压的有效值U1 V220 V，由变压比知，U24 400 V，副线圈中的电流I2 A0.01 A10 mA，原、副线圈中的电流跟匝数成反比，故I1I2.6如图3­2­8所示的甲、乙两电路中，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两端及g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b间及e、f间的电压分别为()图3­2­8A220 V,220 V B220 V,110 VC11

7、0 V,110 V D220 V,0 VB当a、b两端接220 V电压时， c、d间电压为110 V，说明c、d间线圈的匝数为原线圈匝数的一半；反过来，当c、d两端接110 V电压时，a、b间电压应为220 V当e、f间接220 V电压时，g、h间电压为110 V，说明g、h间电阻为e、f间电阻的一半；当g、h两端接110 V电压时，e、g间没有电流，e、g间电压为零，所以e、f间电压与g、h间电压相等，均为110 V7.如图3­2­9所示为理想变压器，原线圈的匝数为1 000匝，两个副线圈的匝数n250匝，n3100匝，L1是“6 V,2 W”的小灯泡，L2是“12 V，

8、4 W”的小灯泡，当原线圈接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()图3­2­9A. A B. AC. A D. AC由P 入P出知，I1U16 W，又所以U1U2×6 V120 V所以I1 A A8下列是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的灯泡相同，且都是“220 V 40 W”，当灯泡消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小 ()ABCDC理想变压器的输入功率等于输出功率，在变压器上是没有功率损失的，所以含有变压器的台灯消耗的功率就等于灯泡消耗的功率而其余三种电路中有另外的变阻器，除灯泡消耗功率外，在变阻器上也有额外的功率损

9、失故选C.能力提升练(25分钟分值：52分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1如图3­2­10为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V调节前后()图3­2­10A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12C根据欧姆定律I，U2由220 V降至110 V，副线圈上的电流变为原来的，即调节前后，副线圈上电流之比为21，选项A错误；根据PUI知，U、I均变为原来的时，副线圈上

10、输出的功率变为原来的，即调节前后副线圈的输出功率之比为41，选项B错误；根据理想变压器电压与匝数的关系，当U2由220 V降至110 V时，n2变为原来的，即调节前后副线圈接入的匝数比为21，选项C正确；根据理想变压器P入P出，所以原线圈输入功率等于副线圈的输出功率，即调节前后原线圈输入功率之比为41，选项D错误2一理想变压器的原、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，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图3­2­11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() 【导学号：53932089

11、】图3­2­11AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，k DU22 V，kA设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则，故k.设原线圈两端的电压为U1，则，故U13U，而原线圈上电阻分担的电压为U，故3U220 V，解得U66 V选项A正确3钳形电流表的外形和结构如图3­2­12(a)所示图(a)中电流表的读数为1.2 A，图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则()图3­2­12A这种电流表能测直流电流，图(b)的读数为2.4 AB这种电流表能测交变电流，图(b)的读数为0.4 AC这种电流表能测交变电流，图(b)的读数为3.6

12、AD这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图(b)的读数为3.6 AC钳形电流表的工作原理是电磁感应，所以它可以测定交变电流，根据变压器的原理，I1n1I0n0，其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数，n0指待测电流导线的匝数，I1指电表的电流当在图(b)中用同一电缆线绕了n03匝时，n03n0，且满足I1n1I0n0，解得I13I13.6 A4用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，如图3­2­13所示开始时开关S是断开的现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是()图3­2­13A.、的示数不变，的示数增大，的示数减小

13、，P入增大B.、的示数不变，、的示数增大，P入增大C.、的示数不变，、的示数减小，P入减小D.的示数不变，的示数增大，的示数减小，的示数增大，P入减小B电压表的示数由输入电压决定；电压表的示数由输入电压U1(大小等于电压表的示数)和匝数比决定；电流表的示数由输出电压U2(大小等于电压表的示数)和负载电阻R负决定；电流表的示数即I1由变压器的匝数比和输出电流I2决定；P入随P出而变化，由P出决定因输入电压不变，所以电压表的示数不变据公式U2，可知U2也不变，即电压表的示数不变又据I2知，S闭合后R负减小，故I2增大，电流表的示数增大；输入电流I1随输出电流I2的增大而增大，故电流表的示数增大因P

14、出U2I2，故P出增大因P入随P出变化而变化，故P入也增大故选B.二、非选择题(本题共2小题，共24分)5(12分)一台理想变压器，其原线圈2 200匝，副线圈440匝，并接一个100 的负载电阻，如图3­2­14所示图3­2­14(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为_ V，电流表示数为_ A.(2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为_ V，电流表示数为_ A此时输入功率为_ W，变压器效率为_【解析】(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势 ，故电压表示数为零，电流表示数也为零(2)由得U2U1220× V44 V(电压表读数)I2 A0.44 A(电流表读数)P入P出I2U20.44×44 W19.36 W效