2019版高中物理 第3章 电能的输送与变压器 电能的开发与利用练习 沪科版选修3-2.doc
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1、13.23.2 变压器为什么能改变电压变压器为什么能改变电压3.33.3 电能的开发与利用电能的开发与利用一、选择题考点一 对理想变压器原理的理解1.如图所示四个电路,能够实现升压的是 ( )答案 D解析 变压器只能对交变电流变压,不能对直流变压,故 A、B 错误,由于电压与线圈匝数成正比,所以 D 能实现升压.2.(多选)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 101B.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 101D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 11答案 BD解析 对于理
2、想变压器,认为无磁通量损失,因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相等,磁通量的变化率相等,每一匝线圈产生的感应电动势相等,电压与匝数成正比.理想变压器没有能量损失,故输入功率等于输出功率.考点二 理想变压器基本规律的应用3.(多选)如图 1 所示,一理想变压器的原线圈匝数为n11 100 匝,接电压U1220 V 的交流电,副线圈接“20 V 10 W”的灯泡,灯泡正常发光,可知 ( )2图 1A.副线圈的匝数n2200 匝B.副线圈中的电流I20.5 AC.原线圈中的输入功率为 10 WD.原线圈中的电流I10.1 A答案 BC解析 由于理想变压器的电压比等于匝数比,副线圈匝数n2100 匝,A
3、错误;理想变压器的原、副线圈的功率相等.所以原线圈的输入功率为 10 W,C 正确;由功率PUI可得副线圈中的电流I20.5 A,原线圈中的电流I1I20.045 A,B 正确,D 错误.n2 n14.如图 2 所示,理想变压器的原线圈接在u220 sin (100t )V 的交流电源上,副线2圈接有R55 的负载电阻.原、副线圈匝数之比为 21.电流表、电压表均为理想电表,下列说法中正确的是( )图 2A.原线圈中电流表的读数为 1 AB.原线圈中的输入功率为 220 W2C.副线圈中电压表的读数为 110 V2D.副线圈中输出交流电的周期为 50 s答案 A解析 先计算副线圈的电压的有效值
4、,原线圈电压的有效值为 220 V,根据匝数比可以得到副线圈的电压的有效值为 110 V,根据负载电阻的大小可以知道副线圈中电流为 2 A,根据原、副线圈的输入功率和输出功率相等可以知道原线圈中输入功率为 220 W,电流有效值为1 A.副线圈中输出交流电的周期与原线圈相同,均为 0.02 s,故 A 正确.5.一台理想降压变压器从 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,则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是( )A.5 A,250 V,50 kW B.5 A,10 kV,50 kWC.200 A,250 V,50 kW D.200 A,1
5、0 kV,2103 kW答案 A3解析 由得I1200 A5 A;由得U2 V250 I1 I2n2 n11 40U1 U2n1 n2U1n2 n110 103 1 40V;由理想变压器功率关系得P入P出U1I1U2I2200250 W50 kW.故正确选项为 A.6.如图 3 甲所示,一理想变压器给一个小灯泡供电.当原线圈输入如图乙所示的交变电压时,额定功率为 10 W 的小灯泡恰好正常发光,已知灯泡的电阻为 40 ,图中电压表为理想电表,下列说法正确的是( )图 3A.变压器输入电压的瞬时值表达式为u220 sin t (V)2B.电压表的示数为 220 VC.变压器原、副线圈的匝数比为
6、111D.变压器的输入功率为 110 W答案 C解析 由题图乙可知,100 rad/s,故 A 错误;原线圈输入电压为 220 V,电压2 T表示数为灯泡的额定电压U20 V,故 B 错误;由 B 分析,结合电压与匝数的关系得PR,故 C 正确;变压器的输入功率与输出功率相等,为 10 W,故 D 错误.n1 n2220 2011 17.(多选)如图 4 所示,一只理想变压器原线圈与频率为 50 Hz 的正弦交变电源相连,两个阻值均为 20 的电阻串联后接在副线圈的两端.图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副线圈分别为 200 匝和 100 匝,电压表的示数为 5 V.则 ( )图 4A
7、.电流表的读数为 0.5 AB.流过电阻的交变电流的频率为 100 HzC.交变电源的输出电压的最大值为 20 V2D.交变电源的输出功率为 2.5 W答案 CD解析 根据欧姆定律可得副线圈中的电流I2 0.25 A,根据理想变压器原、副线圈中的U R4电流与匝数的关系可解得I10.125 A,A 错误;理想变压器原、副线圈中的交变电I1 I2n2 n1流的频率相同,都为 50 Hz,B 错误;副线圈输出电压的有效值为 10 V.根据正弦交变电流的最大值和有效值的关系可得其最大值应为U2m10 V.原、副线圈电压比为,可得2U1 U2n1 n2交变电源输出电压的最大值为U1m20 V,C 正确
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