2019高中物理 第二章 交变电流 第六节 变压器分层训练 粤教版选修3-2.doc

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1、1第六节第六节 变压器变压器A 级 抓基础1如图，可以将电压升高供电给电灯的变压器是( )解析：A 图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故 A 错误；B 图中，副线圈匝数比原线圈匝数多，所以是升压变压器，故 B 正确；D 图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故 D 错误；C 图中，原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故 C 错误，故选 B.答案：B2(多选)利用变压器不可能做到的是( )A增大电流 B升高电压C减小频率 D增大功率解析：根据变压器的工作原理可以知道，变压器可以改变电压和电流，不可能增大功率和改变频率答案：CD3.(多选)如图所示，理想变压器原线圈接入正弦交流电

2、，副线圈的匝数可以通过滑动触头P调节RT为热敏电阻，当环境温度升高时，RT的阻值变小下列说法正确的有( )AP向下滑动时，电压表读数变大BP向下滑动时，电流表读数变小C若环境温度升高，变压器的输入功率变大D若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小解析：根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，当P向下滑动时，副线圈的匝数变小，变压器的输出电压变小，电压表读数变小，A 错误；根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，当P向下滑动时，副线圈的匝数变小，变压器的输出电压变小，副线圈电流减小，输出功率变小，根据输入功率等于输出功率，知原线圈电流也减小，所以电流表读数2变小，B 正确；当环境温度升高时，RT的阻值会变

3、小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，原线圈的电流也会变大，变压器的输入功率变大，C 正确；当环境温度升高时，RT的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，根据PI2R，灯泡消耗的功率变大，D 错误答案：BC4一台理想变压器的原线圈匝数为 100 匝，副线圈匝数为 1 200 匝，在原线圈两端接有一电动势为 10 V 的电池组，则在副线圈两端的输出电压为( )A0 V B1.2 VC120 V D小于 120 V解析：电池组中的电流属于恒定电流，原线圈中无变化的磁通量，副线圈中不产生感应电动势答案：A5.(多选)如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处

4、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增大交流电源的频率B增大交流电源的电压C向下滑动滑片PD减小电容器C的电容解析：电容器具有通高频阻低频的特点，故增大交流电源的频率，可使通过灯泡的电流增大，A 正确；根据可知增大交流电源的电压，副线圈两端的电压增大，灯泡变U1 U2n1 n2亮，B 正确；向下滑动P，副线圈匝数减小，根据可知副线圈两端电压减小，灯泡变U1 U2n1 n2暗，C 错误；根据XC可知减小电容，容抗增加，通过小灯泡的电流减小，灯泡变暗，1 2fCD 错误答案：AB6.如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯

5、泡都正常发光，则变压器的匝数比n1n2和电源电压U1分别为( )A12 2U B12 4U3C21 4U D21 2U解析：设灯泡正常发光时的电流为I，则I1I，I22I.由得 .由n1 n2I2 I1n1 n22 1U1 U2得U1U22U.故U14U，C 正确n1 n2n1 n2答案：CB 级 提能力7将输入电压为 220 V，输出电压为 6 V 的变压器改装成输出电压为 24 V 的变压器已知副线圈原来的匝数为 36 匝，现不改原线圈的匝数，则副线圈应增绕的匝数为( )A144 匝 B108 匝C180 匝 D540 匝解析：由有，解得n2144，所以应增加的匝数U1 U2n1 n222

6、0 6n1 36220 24n1 n2n2n236108(匝)故选 B.答案：B8有一种调压变压器的构造如图所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压图中 A 为交流电流表，V 为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( )A当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大C当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时

7、，电流表读数变大，电压表读数变大解析：由图知，当滑动触头P顺时针转动时，变压器副线圈的匝数减少，根据U1 U2可得副线圈的电压U2减小，因负载的电阻不变，故电流表读数变小，电压表读数变小，n1 n2所以 A 正确；同理，若滑动触头P逆时针转动时，变压器副线圈的匝数增加，U2增大，电流表示数增大，所以 B 错误；当P不动，副线圈电压U2不变，滑动触头向上滑动时，R3连入电路中的阻值增大，与R2并联后的电阻增大，根据串联电路的分压规律可得电压表示数增大，所以 C 错误；同理，当滑动触头向下滑动时，R3连入电路中的阻值减小，与R2并联后的电阻减小，根据串联电路的分压规律可得电压表示数减小，所以 D

8、错误答案：A49如图，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Uab和Ucd，则( )AUabUcdn1n2B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负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越小解析：假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈两端电压的有效值为U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：，而因二极管的单向导电性，cd间电压的Uab U2n1 n2有效值

9、Ucd并不等于副线圈两端的电压有效值U2. 由交流电有效值定义可得：U2，Ucd，故，故 A 错误；当增大负载电阻的阻值R，因电压不变，Um2Um 2U22Uab Ucd2n1n2由闭合电路欧姆定律可知，电阻R的电流变小，则电流表的读数变小，故 B 正确；cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变化，故 CD 错误答案：B10(多选)如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为 21，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，灯泡 L 的额定功率为 22 W闭合开关后，灯泡恰能正常发光则( )图甲 图乙A原线圈输入电压的瞬

10、时表达式为u220sin100t(V)2B灯泡的额定电压为 110 VC副线圈输出交流电的频率为 100 HzD电压表读数为 220 V，电流表读数为 0.2 A解析：由图可知：周期T0.02 s，角速度100，则原线圈输入电压的瞬2 T时值表达式： u220sin100t (V)，故 A 正确；原线圈电压的有效值： 25U1220 V，根据理想变压器电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压： 220 22U2110 V，故 B 正确；周期T0.02 s，频率为： f 50 Hz，变压器不改变交U1n2 n11 T流电的频率，所以副线圈输出交流电的频率 50 Hz，故 C 错误；原线圈电压有效值

11、220 V，电压表的读数为 220 V，副线圈电流： I20.2 A，根据电流与匝数成反比得： IP2 U20.1 A，故 D 错误I2 2答案：AB11(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 51，V 、R和L分别是电压表、定值电阻和电感线圈，D1、D2均为灯泡已知原线圈两端电压u按图乙所示正弦规律变化，下列说法正确的是( )图甲 图乙A电压表示数为 62.2 VB电压u的表达式u311sin 100t(V)C仅增大电压u的频率，电压表示数增大D仅增大电压u的频率，D1亮度不变，D2变暗解析：根据图乙可知，原线圈电压的最大值为 311 V，则有效值U1V220 V，3112根据理

12、想变压器电压与匝数成正比得： ，解得：U244 V，所以电压表示数n1 n2U1 U25 1为 44 V，故 A 错误；根据100 rad/s，则电压u的表达式u311sin 2 T100t(V)，故 B 正确；原线圈电压不变，线圈匝数不变，仅增大电压u的频率，电压表示数不变，则 D1亮度不变，电感线圈通低频阻高频，则频率越大，阻碍作用越大，所以 D2变暗，故 C 错误，D 正确答案：BD12如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1n221，交流电源电压U1220 V，F为熔断电流I01.0 A 的保险丝，负载为一可变电阻6(1)当电阻R100 时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的最小值为多少？变压器输出的电功率不能超过多少？解析：(1)由得到U2110 V，U1 U2n1 n2由欧姆定律得：I21.1 A.再有得到I10.55 A，故保险丝不能熔断I1 I2n1 n2(2)理想变压器的P入P出2201.0 W220 W，得到R55.答案：(1)不能 (2)55 220 W