2024-2025学年高中物理第五章章交变电流课后提升作业十5.4变压器新人教版选修3-2

PAGEPAGE1课后提升作业十变压器(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)(2024·成都高二检测)如图所示志向变压器原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦沟通电源,电压表V的示数为220V,负载电阻R=44Ω,电流表A1的示数为0.20A。下列推断中正确的是()A.原线圈和副线圈的匝数比为2∶1B.原线圈和副线圈的匝数比为5∶1C.电流表A2的示数为1.0AD.电流表A2的示数为0.4A【解析】选B、C。变压器的输出功率等于输入功率,则U1I1=I22R,副线圈中的电流I2=U1I1R=1.0A,原线圈和副线圈的匝数比2.(2024·衡水高二检测)一般的沟通电流表不能干脆接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则()A.ab接MN、cd接PQ,Iab<IcdB.ab接MN、cd接PQ,Iab>IcdC.ab接PQ、cd接MN,Iab<IcdD.ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd【解析】选B。依据变压器原、副线圈中电流与匝数间的关系可知,Iab>Icd,所以ab接MN、cd接PQ,故B正确。3.(多选)如图,一志向变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦沟通电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R=11R0,是志向电压表;现将负载电阻的阻值减小为R=5R0,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0V,则()A.此时原线圈两端电压的最大值约为34VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48V【解题指南】解答本题时应留意理解以下两点:(1)电压表显示的是沟通电压的有效值。(2)副线圈电路也符合欧姆定律。【解析】选A、D。电压表测的是电阻R两端的电压,依据U2=I2(R0+R)得U2=6.0V。由U1U2=n1n2得U1=24V,由于电压表的读数为有效值,故变压器原线圈两端的电压的有效值为24V,其最大值Um=2U1【补偿训练】(多选)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持志向变压器的输入电压U1不变,闭合电键S,下列说法正确的是()A.P向下滑动时,灯L变亮B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大【解析】选B、D。志向变压器的输出电压由输入电压确定,与用电器无关,故无论P怎样滑动,变压器的输出电压不变,灯L的亮度不变,A项错误、B项正确;志向变压器的输入电流和功率由用电器确定,P向上滑动时,用电器的功率变大,变压器的输出功率和输入电流都变大,C项错误、D项正确。4.如图为加热装置的示意图,运用电阻丝加热导气管,视变压器为志向变压器,原线圈接入电压有效值恒定的沟通电并保持匝数不变,调整触头P,使输出电压有效值由220V降至110V。调整前后()A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2【解析】选C。原线圈的输入电压和匝数不变,依据输出电压的有效值由220V降到110V,由志向变压器原理U1U2=n1n2,可得副线圈的匝数变为原来的12,C选项正确;依据P=U5.(多选)图甲中,志向变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1,RT为阻值随温度上升而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为志向沟通电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律改变,如图乙所示。下列说法正确的是()A.变压器输入、输出功率之比为4∶1B.变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4C.u随t改变的规律为u=51sin(50πt)(国际单位制)D.若热敏电阻RT的温度上升,则电压表的示数不变,电流表的示数变大【解析】选B、D。由题意知变压器是志向变压器,故输入、输出功率之比为1∶1,选项A错误;变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比,即I1I2=n2n1=14,选项B正确;由图乙可知沟通电压最大值Um=51V,周期T=0.02s,可由周期求出角速度的值为ω6.一含有志向变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω,为志向沟通电流表,U为正弦沟通电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A.2 B.3 C.4 D.5【解析】选B。设变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,当开关S断开时,电流表的示数为I,副线圈电流为n1n2I,因此有(U-IR1)I=(n1n2)2I2(R2+R3);当S闭合时,电流表的示数为4I,同理有(U-4IR1)×4I=(n1二、非选择题(14分。需写出规范的解题步骤。)7.如图所示,一志向变压器的原线圈匝数n1=1100匝、副线圈匝数n2=30匝,原线圈与电流表A1串联后接在电压u1=2202sin100πt(V)的沟通电源上,电阻R=12Ω,电流表A1、A2和电压表V2均为志向的沟通电表,求:(1)三只电表A1、A2和V2的读数分别是多少?(2)电阻R在t=30s时间内产生的热量是多少?【解析】(1)由沟通电压的瞬时表达式可知,原线圈电压U1=220V,依据U1U2=n1n2所以V2的示数为6V。依据I2=U2R得:I2=612依据I1I2=n2n1得:I1=30(2)电阻R在t=30s时间内产生的热量Q=I2答案:(1)0.014A0.5A6V(2)90J【补偿训练】一台志向变压器原、副线圈匝数比为10∶1,原线圈接u=1002sin100πt(V)的交变电压,副线圈两端用导线接规格为“6V12W”的小灯。已知导线总电阻r=0