2019高中物理第五章交变电流课时作业（十）变压器（含解析）新人教版 5页

变压器1．下面可以将电压升高供给家用电灯的变压器是(　　)【解析】　电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C正确．【答案】　C2．(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，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10∶1B．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10∶1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1【解析】　此题考查的是对变压器原理的掌握．理想变压器无漏磁，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，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．B、D正确．【答案】　BD3．一理想变压器原线圈接交流，副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍(　　)A．副线圈的匝数增加为原来的2倍B．原线圈的匝数增加为原来的2倍C．负载电阻变为原来的2倍D．副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍【解析】　理想变压器的输入功率由输出功率决定，即P入＝P出，输出功率P出＝，U增大为原来的2倍，负载电阻也变为原来的2倍时，P出为原来的2倍．【答案】　D图54154．(2012·海南高考)如图5415，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V　6W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是(　　)A．120V，0.10A　　　　　B．240V，0.025AC．120V，0.05AD．240V，0.05A【解析】　当两灯泡都正常工作时，每个灯泡中电流为0.5A．副线圈输出电压12V，输出电流为2×0.5A＝1.0A．由变压器变压公式＝知原线圈中电压表读数为240V．由功率关系U1I1＝U2I2可知线圈中电流表读数为0.05A，选项D正确．n【答案】　D5.如图5416所示，一低压交流变压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，通过上下调节P1、P2的位置，可以改变变压器输入、输出电压．图中L是一个小灯泡，R2是定值电阻，R1、R3是滑动变阻器，若要增大灯泡L的亮度，可以采取的办法是(　　)图5416A．P1、P3、P4不动，P2下移B．P1、P2、P3不动，P4下移C．P2、P3、P4不动，P1上移D．P1、P2、P4不动，P3上移【解析】　根据变压器的变压原理＝，要增大输出电压，需要使P1下移或P2上移；滑动变阻器R1是分压接法，P3上移可以使灯泡两端电压增大，灯泡功率也就增大，使其变亮；滑动变阻器R3的触头P4上移时才能使灯泡两端的电压增大，使灯泡变亮，所以只有D项正确．【答案】　D图54176．(2012·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5417所示，其副线圈匝数可调．己知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V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2.0kW.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(　　)A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A【解析】　根据理想变压器电压比关系＝，代入数据解得副线圈两端的电压U2＝380V，因理想变压器原、负线圈输入和输出的功率相等，即P入＝P出＝U1I1，解得I1＝A＝9.1A，B正确；A、C、D错误．【答案】　B7．(多选)如图5418甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V　6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图5418乙所示．则以下说法中正确的是(　　)n图5418A．电压表的示数为36VB．电流表的示数为2AC．四只灯泡均能正常发光D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz【解析】　若灯泡L2、L3、L4都正常发光，则电流表的示数为×3A＝2A，B对；副线圈两端的电压为9V，又变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，所以电压表的示数为27V，因电源输入电压为36V，所以L1所分电压为9V，四只灯泡都正常发光，C对，A错；变压器不能改变交变电流的频率，D对．【答案】　BCD图54198．(多选)如图5419所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是(　　)A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R两端的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大【解析】　由于输入电压不变，所以S接通时，理想变压器副线圈两端M、N输出电压不变．并联灯泡L2后，总电阻变小，由欧姆定律知，通过R的电流增大，R两端的电压UR＝IR增大．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率(即I1U1＝I2U2)得，原线圈输入电流I1也增大．UMN不变，UR变大，所以UL1变小，通过灯L1的电流减小．【答案】　BCD图54209．(多选)(2013·江苏高考)如图5420所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(　　)A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容n【解析】　要使灯泡变亮，根据欧姆定律，一方面可使U2变大，另一方面可使电路对交流电的阻碍作用减小．由＝知，向下滑动P时，U2变小，选项A错误；增大交流电源的电压U1，U2变大，选项B正确；由XC＝知，增大交流电源的频率时，容抗XC变小，选项C正确；减小电容器C的电容，容抗XC变大，选项D错误．【答案】　BC10．(多选)为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，如图5421甲所示为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑片P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图5421乙所示．以下正确的是(　　)图5421A．u2＝190sin50πtVB．u2＝190sin100πtVC．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移【解析】　根据题图乙可知该交流的最大值Um＝190V，周期T＝0.02s，则角速度ω＝＝100π，结合正弦式交变电流的瞬时值表达式u＝Umsinωt，可知选项B正确，A错误．根据变压器的变压比＝，u1、n2不变，要提高u2，只能减小n1，所以P应上移，选项D正确，C错误．【答案】　BD图542211．(多选)如图5422所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式电流，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使(　　)A．原线圈匝数n1增加B．副线圈匝数n2增加C．负载电阻R的阻值增大D．负载电阻R的阻值减小【解析】　由＝，P出＝可得P出＝又因为P入＝P出，所以P入＝n分析可得选项B、D正确．【答案】　BD12．(2014·太原高二检测)如图5423所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2＝220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U＝2V．求：图5423(1)原线圈n1为多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I′1为多少？【解析】　(1)由变压器电压与匝数的关系可得：＝＝U，则n1＝1650匝．(2)当开关S断开时，由U1I1＝U2I2可知，I1＝＝0.33A.(3)当开关S断开时，有：R1＝＝44Ω.当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝＝22Ω副线圈中的总电流为I2′＝＝10A.由U1I′1＝U2I′2可知，I1′＝＝0.67A.【答案】　(1)1650匝　(2)0.33A　(3)0.67A