2019高中物理 课时分层作业10 变压器 教科版选修3-2.doc

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1、1课时分层作业课时分层作业( (十十) ) 变压器变压器基础达标练(时间：15 分钟 分值：48 分)选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分)1在以下四种情况下，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )【导学号：24622077】A BC DD D A、C 图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故 A、C 错误；B 图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故 B 错误；D 图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故 D 正确2.一输入电压为 220 V，输出电压为 36 V 的变压器副线圈烧坏了，为获知此变压器原副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线

2、在铁芯上新绕了 5 匝线圈，如图2615 所示，然后将原来线圈接到 220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为 1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为 ( )图 2615A1 100,360 B1 100,180C2 200,180 D2 200,360B B 对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n11 100，变n3U1 U35 220 1压器烧坏前，同理n2180，故 B 正确n1U2 U11 100 36 2203(多选)如图 2616 甲所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为 21，原线圈的电压随时间变化规律如图 2616 乙所示，副线圈电路中接有灯泡，额

3、定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则 ( )2甲 乙图 2616A灯泡的电压为 110 VB副线圈输出交流电的频率为 50 HzCU220 V，I0.2 AD原线圈输入电压的瞬时值表达式为u220sin 100t V2ABDABD 有效值为：U V220 V，副线圈的电压为U2U1110 V，电流为：220 22n2 n1A0.2 A，电流表示数为： 0.2 A0.1 A，A 正确，C 错误；原线圈的频率为f22 1101 2Hz50 Hz，变压器不会改变频率，故 B 正确；原线圈输入电压的瞬时值表达式为：1

4、0.02u220sin 100t V，故 D 正确24理想升压变压器的原线圈接电流表 A1和电阻R1后，接 6 V 恒定直流电流，如图2617 所示，当副线圈的负载电阻R2变大时，以下说法正确的是( )图 2617A输出功率减小BA2读数减小CA1读数减小DA1读数不为零，且保持不变D D 根据变压器的工作原理，变压器不能用来改变恒定直流电压，因此副线圈上无电压，无输出功率，由于原线圈构成直流通路，故电流表 A1有恒定读数，本题选项 D 正确5电阻为R的负载接到 20 V 直流电压上消耗的电功率是P；用一个变压器，原线圈接最大值为 200 V 的正弦交流电压，副线圈接电阻为R的负载，要使负载上

5、消耗的电功率为 ，则变压器原、副线圈的匝数比为( ) P 2【导学号：24622078】A201 B10123C101 D110C C 原线圈输入电压U1100 V根据题意，P， ，解得U210 220 V2 RP 2U2 2 R2V，由变压器变压公式得变压器原、副线圈的匝数比n1n2U1U2101，选项 C 正确6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 2618 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( )图 2618Aab接MN、cd接PQ，IabIcdCab

6、接PQ、cd接MN，IabIcdB B 电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，根据电流关系得I1n1I2n2，所以IabIcd，电流表应接在电流较小的一侧，故选项 B 正确7(多选)一个理想变压器副线圈上接一个电阻，欲使此电阻的电功率增大，可以采取的措施是(每次只改变一个因素)( ) 【导学号：24622079】A增加原线圈的匝数n1 B减少原线圈的匝数n1C增大电阻值 D减少电阻值BDBD 电阻消耗的功率P，而，所以P，P要增大，减小n1或R即U2 2 RU1 U2n1 n2U2 1n2 2 n2 1R可8(多选)如图 2619，将额定电压为 60 V 的用电器，通过一理想变压器接

7、在正弦交变电源上闭合开关 S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220 V 和 2.2 A以下判断正确的是( )图 2619A变压器输入功率为 484 W4B通过原线圈的电流的有效值为 0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为 2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113BDBD 变压器的输入功率P1P2I2U22.260 W132 W，选项 A 错误；由得U1 U2n1 n2，选项 D 正确；由得I1I22.2 A0.6 A，选项 B 正确；n1 n 2U1 U2220 6011 3I1 I2n2 n1n2 n13 11根据I得副线圈上的电流的最大值I

8、2mI22.2 A，选项 C 错误Im222能力提升练(时间：25 分钟 分值：52 分)一、选择题(本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分)1.如图 2620 所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，电源电压u220sin 314t V，原线圈电路中接入熔断电流I01 A 的保险丝，副线圈电路中接入2一可变电阻R，则( )【导学号：24622080】图 2620A电压表的读数为 77 VB当可变电阻R的阻值变大时，电源的输入功率变大C可变电阻R的阻值低于 13.75 时保险丝将熔断D副线圈的输出功率一定是 200 WC C 原线圈输入电压 220 V，由变压器变压公式，副线

9、圈输出电压即电压表的读数为55 V，选项 A 错误；当可变电阻R的阻值变大时，变压器输出功率减小，电源的输入功率变小，选项 B 错误；可变电阻R的阻值低于 13.75 时，变压器输出功率大于 220 W，原线圈电路中电流大于保险丝的熔断电流I01 A，保险丝将熔断，选项 C 正确；副线圈的输出功率随可变电阻的增大而减小，选项 D 错误2. (多选)如图 2621 所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U

10、ab和Ucd，则( )5图 2621AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D将二极管短路，电流表的读数加倍BDBD 变压器的变压比，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电U1 U2n1 n2压U1Uab，由于二极管的单向导电特性，UcdU2，选项 A 错误；增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项 B 正确；c、d端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Uab不变，选项 C 错误；根据变压器上的能量关系有E输入E输出，在一个周期

11、T的时间内，二极管未短路时有UabI1T 0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有U2 RT 2UabI2TT，由以上两式得I22I1，选项 D 正确U2 R3(多选)如图 2622(a)左侧调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ，、为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图 2622(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110 V，下列表述正确的是( )(a) (b)图 2622A电流表的示数为 2 AB原、副线圈匝数比为 12C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为 100 HzACAC 电流表的示数为：I A2 A，A 正确；原、副线圈的电压比等于匝数比，U R11

12、0 55所以匝数比为 21，B 错误；电压表的示数指交变电压的有效值，C 正确；由(b)知交变电压的周期为 0.02 s，故频率为 50 Hz，D 错误4图 2623 甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图 2623 乙所示现将 S1接 1、S2闭合，此时 L2正常发光下列说法正确的是( )6甲 乙图 2623A输入电压u的表达式u20 sin 50t (V)2B只断开 S2后，L1、L2均正常发光C只断开 S2后，原线圈的输入功率增大D若 S1换接到 2 后，R消

13、耗的电功率为 0.8 WD D 由图乙知周期为 0.02 s，因此输入电压的表达式u20sin 100t V，A 错；2只断开 S2，L1、L2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B 错；只断开 S2，负载电阻变大，功率变小，C 错；S1换接到 2 后，据P和得R消耗的功率为 0.8 W，U2 出 RU入 U出n1 n2故选 D.5如图 2624 甲所示理想自耦变压器的原线圈接有如图 2624 乙所示的正弦式交变电压，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是( )甲 乙图 2624A交变电源的电压u随时间t变化的规律是uU0cos 100t B若仅将触头P向A端滑动

14、，则电阻R消耗的电功率增大C若仅使电阻R增大，则原线圈的输入电功率增大D若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则通过A处的电流一定增大ABAB 由题图乙可得交变电源的周期为T0.02 s，最大值为U0，则电源的电压uU0cos(t)U0cos 100t，选项 A 正确；由，若仅将触头P向A端滑动，2 TU1 U2n1 n2即n2增大，则副线圈的输出电压U2增大，电阻R消耗的电功率P增大，选项 B 正确；U2 2 R若仅使电阻R增大，输出电压U2一定，则输出电功率P减小，原线圈的输入电功率减U2 2 R小，选项 C 错误；若使电阻R增大的同时，将触头P向B端滑动，则输出电压U2减小，输7出和

15、输入的电功率减小，通过A处的电流I1一定减小，选项 D 错误P U16如图 2625 所示，MN和PQ为处于同一平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直于导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好N、Q端接理想变压器的原线圈，理想变压器的输出端有三组副线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C.在水平金属导轨之间加一竖直向下的匀强磁场若用IR、IL、LC分别表示通过R、L和C的电流，则下列判断中正确的是( ) 【导学号：24622081】图 2625A在ab棒匀速运动且ab棒中电流达到稳定后，IR0、IL0、IC0B在ab棒匀速运动且ab棒中电流达到稳定后，IR0、IL0、IC0C如果ab棒在某一中

16、心位置附近做非匀变速往复运动，那么IR0、IL0、IC0D如果ab棒做匀加速运动，那么IR0、IL0、IC0C C 当ab棒匀速运动时，变压器输出电压为 0，故IR、IL、IC均为 0，A、B 均错误；当ab棒做非匀变速往复运动时，变压器输出交变电压，所以三个电路中均有电流，C 正确；当ab棒做匀加速运动时，变压器输出恒定电压，所以电阻、电感器中有电流，电容器处于断路，所以 D 项错误二、非选择题(16 分)7如图 2626 所示，匝数n100 的正方形线圈abcd固定在竖直平面内，与电阻R1、理想变压器连成电路在线圈的中心水平放置一个条形磁铁，使磁铁绕竖直方向的轴OO匀速转动，使线圈内的磁通

17、量sin 100t (Wb)已知线圈的电阻r4 250，R146 ，R210 ，其余导线的电阻不计变压器原、副线圈的匝数比n1n241.求：图 2626(1)线圈产生电动势的最大值Em；(2)若断开 S2，闭合 S1，求磁铁从图示位置转过 90的过程中，通过R1的电荷量q；8(3)断开 S1，闭合 S2，求R2消耗的功率P. 【导学号：24622082】【解析】 (1)EmnBSnm解得Em200 V.2(2)qt，nIIErR1E t解得q C.225(3)E，EU1I1r，U2I2R2，I1n1I2n2Em2U1 U2n1 n2PI R22 2联立解得P238 W.【答案】 (1)200 V (2) C (3)238 W2225