物理3-2第五章第四节课时作业.doc

一、单项选择题 1(2014·福州质检)如图为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判 断正确的是( )A这是一个升压变压器 B原线圈的匝数比副线圈的匝数多 C当原线圈输入交流电压 220 V 时，副线圈输出直流电压 12 V D当原线圈输入交流电压 220 V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小 解析：选 B.根据铭牌上所提供的信息可知：变压器的输入电压为 220 V，输出电压为 12 V，该变压器为降压变压器，故选项 A 错误，选项 B 正确；变压器的工作原理是电磁感应， 故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压，选项 C 错误；由理想变压器的输出功率等于 输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈 中电流大，选项 D 错误 2.(2012·高考新课标全国卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈 的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，某副线圈匝数可调已知变压器线圈 总匝数为 1 900 匝；原线圈为 1 100 匝，接在有效值为 220 V 的交流电源上当变压器输出 电压调至最大时，负载 R 上的功率为 2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为 I1，负载两端电压 的有效值为 U2，且变压器是理想的，则 U2和 I1分别约为( ) A380 V 和 5.3 A B380 V 和 9.1 A C240 V 和 5.3 A D240 V 和 9.1 A解析：选 B.对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流 I1 PU12 000220A9.1 A，负载两端电压即为副线圈电压，由，即，可得 U2380 V，U1n1U2n22201 100U21 900 故选 B. 3一理想变压器原副线圈的匝数比为 n1n212，电源电压 U220sin t V，原线2圈电路中接入一熔断电流 I01 A 的保险丝，副线圈中接入一可变电阻 R，如图所示，为了 使保险丝不致熔断，调节 R 时，其阻值最低不能小于( )A440 B440 2C880 D880 2解析：选 C.本题的关键是要知道保险丝熔断电流 I01 A 为电流的有效值当原线圈电流 I1I0时，副线圈中的电流(即副线圈中电流的有效值)为 I2I1I0 n1n2n1n212 A，副线圈的输出电压有效值为 U2U1440 V.n2n1n2U1mn1 2因此副线圈电路中负载电阻的最小值为 Rmin880 .故选 C.U2I2 4(2013·高考天津卷)普通的交流电流表不能直接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( )Aab 接 MN、cd 接 PQ，IabIcd Cab 接 PQ、cd 接 MN，IabIcd 解析：选 B.电流互感器 ab 一侧线圈匝数比 cd 一侧线圈匝数少，根据变流比公式 I1n1I2n2可知，Iab>Icd，电流表应接在电流较小一侧，B 项正确 5.理想变压器如图所示，副线圈接有三个灯泡，原线圈与一个灯泡串联在交流电源上， 若四个灯泡完全相同且都正常发光，则电源两端的电压 U1与灯泡两端的电压 U2之比为( )A11 B21 C31 D41 解析：选 D.原、副线圈中电流比为 I1I213，则I1(U1U2)I2U2得 U14U2，所以 ，故选 D.U1U241 6(2013·高考四川卷) 用 220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是 110 V，通过 负载的电流图象如图所示，则( ) A变压器输入功率约为 3.9 W B输出电压的最大值是 110 V C变压器原、副线圈匝数比是 12D负载电流的函数表达式 i0.05sin A(100t2) 解析：选 A.根据 i­t 图象，负载电流的函数表达式 i0.05sin 100t(A)且 Im0.05 A，通过负载的电流的有效值 I2，输出电压的最大值 UmU2110 V，变压器的输入功率Im222P1P2I2U23.9 W，变压器原、副线圈匝数比 .选项 A 正确，选项 B、C、D 错n1n2U1U221 误 二、多项选择题 7理想变压器原、副线圈匝数比为 101，以下说法中正确的是( ) A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是 101 B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为 101 D正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为 11 解析：选 BD.理想变压器无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量 变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；理想变压器 可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率故选 BD. 8一理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示， 副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是( )A副线圈输出电压的频率为 50 Hz B副线圈输出电压的有效值为 31 V CP 向右移动时，原、副线圈的电流比减小 DP 向右移动时，变压器的输出功率增加 解析：选 AD.由图象甲可知原线圈输入电压的最大值 Um311 V，周期 T2×102 s，则原线圈输入电压的有效值 U1220 V，频率 f 50 Hz，选项 A 正Um21T12 × 102 s确；由可得：U2U122 V，B 错误P 向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈U1U2n1n2n2n1 输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，而匝数比不变，所以原、副 线圈的电流比不变，C 错误P 向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所 以变压器的输出功率增加，D 正确故选 AD. 9(2014·济南高二测试)如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈 AB 端输入电压如 图乙所示，副线圈电路中定值电阻 R011 ，电容器 C 的击穿电压为 22 V，移动滑片 P 使 电容器刚好不会被击穿所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )A电压表的示数为 220 V B原副线圈的匝数比为 101 C电流表的示数等于通过电阻 R0的电流 D原线圈 AB 端输入电压的变化规律为 u311sin 100t V 解析：选 AD.由图象可得输入电压最大值 Um311 V220 V，所以输入电压的有效值2U1220 V，故 A 正确由电容器刚好不会被击穿，可得副线圈两端电压最大值Um2U2max22 V，有效值 U2 V11 V，所以原副线圈的匝数比，故 B2222n1n2U1U222011 2202错误，因为电容器“通交流，隔直流” ，所以电流表的示数大于通过电阻 R0的电流，C 错误由图象可得，D 正确，故选 AD. 10(2012·高考山东卷)如图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为 图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别 为 n1、n2，V 为交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于 5 000 V 时，就会在钢针和 金属板间引发电火花进而点燃气体以下判断正确的是( )A电压表的示数等于 5 VB电压表的示数等于 V52C实现点火的条件是1 000n2n1D实现点火的条件是1 000n2n1解析：选 BC.电压表的示数是原线圈正弦式电流的有效值 V；点火的条件是副线圈电52压瞬时值大于 5 000 V由可得，故>1 000 即可点火U1n1U2n252n15 0002n2n2n1 三、非选择题 11如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压 U13 300 V，副线圈的输出电压 U2220 V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数 U02 V，则：(1)原、副线圈的匝数各是多少？ (2)当 S 断开时，A2的示数 I25 A，那么 A1的示数是多少？解析：电压表示数 U0是一匝线圈上的电压(1)根据变压比及，有n1n0U1U0n2n0U2U0n1·n0×1 匝1 650 匝，U1U03 3002n2·n0×1 匝110 匝U2U02202 (2)对理想变压器有 P入P出，即 I1U1I2U2I1·I2×5 A0.33 A.U2U12203 300 答案：(1)1 650 匝 110 匝 (2)0.33 A 12如图，理想变压器原线圈与一 10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡 LA和 LB，小灯泡 LA的额定功率为 0.3 W，正常发光时电阻为 30 ，已知两灯泡均正常发光，流 过原线圈的电流为 0.09 A.(1)原、副线圈的匝数比为多少？ (2)流过灯泡 LB的电流为多少？ 解析：(1)U110 V，根据小灯泡正常发光，则U23 V，.PLARLAn1n2U1U2103(2)，所以 I2I10.3 A，I2I1n1n2n1n2ILA0.1 A，ILBI2ILA0.2 A.U2RLA 答案：(1)103 (2)0.2 A