3.3变压器同步练习(Word版含答案)

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名称 3.3变压器同步练习(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 573.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-25 11:41:37

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文档简介

3.3变压器
一、单选题
1.一台变压器的原线圈匝数为50,副线圈的匝数为100,在原线圈两端接上电动势为的蓄电池,则在副线圈两端输出的电压为(  )
A. B. C. D.
2.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1 ,原线圈输入的交流电如图乙所示,电阻R = 22 Ω ,则(  )
A.交流电的频率为100 Hz
B.t = 0.005 s时电压表的读数为22V
C.t = 0.01 s时电流表读数为1 A
D.该变压器原线圈的输入功率为22 W
3.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,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
C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小
D.P向右移动时,变压器的输出功率减小
4.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,V、R和L分别是理想电压表、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(  )
A.电压表示数为62.2V
B.电压u的表达式为u=311sin50πt(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
5.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,原线圈接交流电源和交流电压表,副线圈与热水器、抽油烟机连接.已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化,现闭合开关S接通抽油烟机,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数为V
B.热水器消耗的功率变大
C.变压器的输入功率变大
D.副线圈两端电压的瞬时值表达式u=sin(50πt)V
6.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比,原线圈两端接交流电源,已知电阻R=5Ω,电压表V的读数为100V,则(  )
A.原、副线圈中电流频率之比f1∶f2=10∶1
B.电流表A2的读数为2A
C.原、副线圈内交变电流之比I1∶I2=10∶1
D.变压器输入功率为200W
7.如图,理想变压器原线圈输入电压,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示; A1和A2是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是(  )
A.I1和I2表示电流的瞬时值
B.U1和U2表示电压的最大值
C.滑动触头向上滑动过程中,U2不变、I1变小
D.滑动触头向下滑动过程中,U2变小、I1变小
8.如图所示,理想变压器原、副线圈中接有两个完全相同的灯泡和,已知理想变压器原、副线圈的匝数之比为,当原线圈接的交变电压时,、两灯均正常工作。设调节滑动变阻器滑片过程中,灯泡不会被烧坏且阻值不随电压变化而改变。则下列说法正确的是(  )
A.副线圈中的交变电流每秒改变50次方向
B.、两灯泡的额定电压均为
C.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡变亮
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡变亮
9.如图所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以角速度ω匀速转动,线圈的电阻不计,理想变压器副线圈并联两个一模一样的灯泡A、B,现灯泡B发生断路,下列说法正确的是(电表均为理想电表)(  )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变大
C.灯泡A亮度变亮 D.灯泡A亮度不变
二、多选题
10.如图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,A、V为理想电流表和电压表.若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压,电压表的示数为110V,下列表述正确的是(  )
A.电流表的示数为2A
B.原,副线圈匝数比为4:1
C.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100Hz
11.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电加在图乙中理想变压器的原线圈两端,副线圈接有一只灯泡L(规格为“4W,100Ω”)和滑动变阻器,电流表可视为理想电表,则下列说法正确的是(  )
A.t=0.0ls时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B.若灯泡正常发光,则原、副线圈的匝数比为11:1
C.若仅将滑动变阻器的滑片P向下移动,则电流表的示数减小
D.若仅将副线圈的触头P1向下滑动,则灯泡会变暗
12.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u随时间t的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个阻值为10Ω的电阻,则(  )
A.与电阻并联的电压表的示数是100V
B.流过电阻的最大电流是20A
C.变压器的输入功率是1×103W
D.在交流电变化的一个周期内,电阻产生的焦耳热是2×103J
13.在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1、R2、R3均为固定电阻,,,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是(  )
A.所用交流电的频率为2Hz B.电压表的示数为120V
C.电流表的示数为1.0A D.变压器传输的电功率为15.0W
三、解答题
14.如图所示,一理想变压器原线圈输入电压,变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V,22W”的两个灯泡,灯泡恰好正常发光, 导线电阻不计。求:
(1)变压器原、副线圈匝数比n1:n2;
(2)通过每个灯泡的最大电流Im;
(3)电流表A的示数IA。
15.如图甲所示的理想变压器,其原线圈接在输出电压如图乙所示的正弦式交流电源上,副线圈接有阻值为44 Ω的负载电阻R,原、副线圈匝数之比为10∶1。电流表、电压表均为理想交流电表。求:
(1)电流表中电流变化的频率f;
(2)电压表的示数U;
(3)原线圈的输入功率P。
16.大型交流发电机采用的是旋转磁极式发电机,其原理图简化后如图甲所示,其矩形线圈在匀强磁场中不动,线圈匝数为1800匝,内阻不可忽略。产生匀强磁场的磁极绕垂直于磁场方向的固定轴(沿水平方向)匀速转动,线圈中的磁通量随时间按如图乙所示正弦规律变化。线圈的两端连接理想变压器,理想变压器原、副线圈的匝数比,电阻,电流表示数为80A。求:
(1)发电机产生的电动势的最大值;
(2)交流电压表的示数;
(3)发电机线圈的电阻。
参考答案
1.A
【详解】
蓄电池提供的是直流电,变压器不能改变直流电压,故在副线圈两端输出的电压为0。
故选A。
2.D
【详解】
A.由图像可知,交流电的周期为0.02s,有
故A错误;
B.理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,故副线圈的电动势有效值为
t = 0.005 s时电压表的读数为
电压表的读数为22V。故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律,有
根据变压器原副线圈电流与匝数的定量关系,有
故C错误;
D.该变压器原线圈的输出功率为
故D正确。
故选D。
3.A
【详解】
A.根据图像中交流电周期为0.02s,可知
故A正确;
B.根据变压器匝数比与原副线圈电压比的关系,有
代入数据,可得
副线圈输出电压的最大值为
根据最大值和有效值的关系,有
故B错误;
C.P向右移动时,不影响原、副线圈的匝数,所以原、副线圈的电流比不变。故C错误;
D.P向右移动时,负载电阻变小,副线圈电压不变,根据功率的定义式,有
可知变压器的输出功率增加。故D错误。
故选A。
4.D
【详解】
A.由图知变压器输入电压的有效值为220V,由
可得电压表的示数为44V,故A错误;
B.由图象可知输入电压的最大值为Um=311V,周期T=2×10-2s,有
ω==100πrad/s
故B错误;
C.变压器的电压与频率无关,故C错误;
D.增大输入电压的频率对R支路无影响,但使L的感抗增加,通过D2的电流减小,D2变暗,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
A.根据变压器电压与匝数关系,有
则电压表示数为1100V,故A错误;
B.接通开关,副线圈所接电路电阻减小,但是副线圈的电压并不变,根据分压原理,定值电阻所分电压变大,热水器两端电压变小,所以消耗功率变小。故B错误;
C.接通开关,电流变大,电压不变,所以副线圈消耗的功率增大,输入功率等于输出功率,变压器的输入功率增大。故C正确;
D.由图乙可以知道,交变电流的峰值为
则副线圈两端电压的瞬时值表达式u=sin(100πt)V
故D错误。
故选C。
6.B
【详解】
A.变压器不改变频率,所以原、副线圈中电流频率之比
f1∶f2=1∶1
A错误;
B.根据变压器的电压规律得
电流表A2的读数为
B正确;
C.根据变压器的电流规律得
I1∶I2=1∶10
C错误;
D.根据能量守恒得变压器输入功率为
D错误。
故选B。
7.C
【详解】
A.I1和I2表示电流的有效值,选项A错误;
B.U1和U2表示电压的有效值,选项B错误;
CD.变压器次级电压由匝数比和初级电压决定,可知U2不变;滑动触头向上滑动过程中,R变大,则次级电流减小,则初级电流也减小,电流表A1的示数I1变小;同理可知,滑动触头向下滑动过程中,U2不变、I1变大,选项C正确,D错误。
故选C。
8.C
【详解】
A.产生交变电流的线圈每转一圈,电流方向改变两次,由题
可知频率为
故一秒内线圈转50圈,电流方向改变100次,由于变压器不改变交流电的频率,故副线圈中交变电流方向每秒也改变100次,故A项错误。
B.设灯泡的额定电压为,则原线圈两端的电压为,在原线圈回路中,由闭合电路欧姆定律
故灯泡的额定电压为
故B项错误。
C.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,其接入电路的阻值变小,次级电流变大,则初级电流也变大,灯泡变亮,故C项正确。
D.原线圈回路中电流变大,则灯泡分压变大,则原线圈两端电压变小,副线圈两端电压变小,则灯泡变暗,则D项错误。
故选C。
9.D
【详解】
A.发电机产生正弦交流电,电动势最大值
电动势的有效值
所以电压表示数不变,故A错误;
B.灯泡B发生断路后,电阻变大,电流变小,电流表示数变小,故B错误;
CD.灯泡A电压不变,亮度不变,故C错误,D正确。
故选D。
10.AC
【详解】
A.根据电路图可知,电阻R的电压为110V,电阻为55Ω,所以电阻R的电流
所以电流表的示数为2A,故A正确;
B.由图可知,输入的电压的有效值为
电压表的示数为110V,即为输出的电压,根据电压与匝数成正比可得匝数比为
2:1,故B错误;
C.电压表、电流表等的读数都是有效值,故C正确;
D.经过变压器前后电压的频率是不变的,根据图象可知,输出电压的频率为
故D错误。
故选AC。
11.ABD
【详解】
A.t=0.01s时,交变电压瞬时值为0,此时穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零,故A正确;
B.原线圈输入电压的有效值为
当灯泡正常发光时,灯泡两端电压即副线圈输出电压为
所以原、副线圈的匝数比为
故B正确;
C.若仅将滑动变阻器的滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,通过副线圈的电流I2增大,根据
可知I1增大,即电流表的示数增大,故C错误;
D.若仅将副线圈的触头P1向下滑动,副线圈的匝数n2减少,则灯泡两端的电压减小,灯泡会变暗,故D正确。
故选ABD。
12.AC
【详解】
A.变压器输入电压的有效值为220V,由
可得副线圈两端电压为
即与电阻并联的电压表的示数是100V,A正确;
B.副线圈电压的最大值为,故流过电阻的最大电流是
B错误;
C.变压器的输入功率等于输出功率,为
C正确;
D.在交流电变化的一个周期(T=0.02s)内,电阻产生的焦耳热是
D错误。
故选AC。
13.BD
【详解】
A.交流电的频率为
故A错误;
B.通过电流的有效值为
两端即副线圈两端的电压,根据欧姆定律可知
根据理想变压器的电压规律
可知原线圈的电压
电阻两端分压即为电压表示数,即
故B正确;
C.电流表的示数为
故C错误;
D.副线圈中流过的总电流为
变压器原副线圈传输的功率为
故D正确。
故选BD。
14.(1) 10:1 ;(2) ; (3)0.2A
【详解】
(1)变压器原、副线圈匝数比
n1:n2=U1:U2
输入电压的有效值为
U2=220V
解得
n1:n2=10:1
(2)灯泡电流为
通过每个灯泡的最大电流
(3)电流表A的示数为
IA=2I=0.2A
15.(1)50 Hz;(2)22 V;(3)11 W
【详解】
(1)由乙图可知,交变电流的周期T = 0.02 s,则电流变化的频率为
(2)原线圈的电压有效值为
由得,电压表的示数
(3)原线圈的输入功率P等于副线圈的输出功率,则
16.(1);(2);(3)
【详解】
(1)发电机产生的电动势的最大值
(2)由于,并联,总电阻
因此副线圈两端的电压
根据
可知交流电压表的示数就是原线圈两端的电压
(3)根据
可得流过原线圈的电流
电动势的有效值
电源内电压
发电机线圈的电阻