3.3 变压器 同步训练(word版含答案)

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名称 3.3 变压器 同步训练(word版含答案)
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文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-03 19:39:59

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3.3 变压器
一、选择题
1.如图所示为一含有理想变压器的电路,理想变压器的原线圈接如图乙所示正弦交流电源,副线圈电路中小灯泡规格为“ ”且恰好正常发光,电流表为理想电表。不考虑小灯泡阻值随温度的变化,下列说法正确的是( )
A.原副线圈匝数之比为 B.原副线圈中电流之比为
C.电流表示数为 D.原线圈的输出功率为
2.一输入电压为220V,输出电压为36V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈。如图所示,然后将原来线圈接到220V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线数分别为(  )
A.1100,360 B.1100,180
C.2200,180 D.2200,360
3.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所示,其副线圈匝数可调.已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5.3A
B.380V和9.1A
C.240V和5.3A
D.240V和9.1A
4.如图(a)所示,理想变压器原副线圈匝数比为,副线圈与理想电流表理想电压表以及负载电阻R连接成闭合回路,R两端电压随时间变化规律如图(b)所示。原线圈输入电压为的交变电流,负载电阻,下列说法中正确的是(  )。
A.变压器输入电压的最大值是
B.电流表的示数为
C.原线圈输入交流电的频率是
D.变压器的输入功率是
5.如图,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,0.025A
C.120V,0.05A D.240V,0.05A
6.如图所示,理想变压器的a、b端所接的交变电压,、是规格为“4V、3W”的灯泡,现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光,电压表、均为理想交流电压表。电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作,忽略灯泡电阻的变化,则(  )
A.t=0.005s时,V1的示数为V
B.变压器原、副线圈匝数比为4∶1
C.增大电阻箱R连入电路的阻值,电压表V1的示数增大
D.增大电阻箱R连入电路的阻值,电压表V2的示数不变
7.理想变压器原线圈串接电流表A连接在电压有效值不变的交流电源上,变压器副线圈连接的电路如图所示,各电表均为理想电表。滑动变阻器滑片P下滑过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表V示数变大 B.电流表示数变大
C.电流表示数变小 D.电阻消耗的电功率减小
8.自耦变压器具有成本低、效益高的特点,在生产、生活中应用广泛。如图所示,通过调节自耦变压器的滑片P和滑动变阻器的滑片Q控制灯泡L的亮度。若灯泡实际功率始终小于额定功率,则(  )
A.保持Q不动,将P顺时针旋转,灯泡L变亮
B.保持Q不动,将P顺时针旋转,A1示数变小
C.保持P不动,将Q向下移动,灯泡L变亮
D.保持P不动,将Q向下移动,A2示数变小
9.理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端.已知三个灯泡均正常发光.该变压器原、副线圈的匝数之比为(  )
A.1 : 2 B.2 : 1 C.2 : 3 D.3 : 2
10.一理想变压器原、副线圈的匝数比为55:1,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100Hz
B.P向左移动时,变压器原、副线圈的电流都减小
C.副线圈输出电压的有效值为
D.P向左移动时,变压器的输入功率增加
11.如图所示,理想变压器原线圈接有一阻值为R的电阻,理想电压表V1的示数为110V,副线圈匝数为1100匝,接有一个阻值恒为RL的灯泡。绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V2,其示数为0.20V。已知RL:R=4:1,则原线圈的匝数为(  )
A.225 B.550 C.1100 D.2200
12.如图所示,甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为,电压表读数为U,乙图中变压器原副线圈的匝数比为,电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为( )
A., B.,
C., D.,
13.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(  )
A.ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd B.ab接MN、cd接PQ,Iab>Icd
C.ab接PQ、cd接MN,Iab<Icd D.ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd
14.理想变压器的原、副线圈的匝数比为,在原、副线圈的回路中分别接入电阻、R,原线圈输入端a、b接在电压为的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则下列说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
15.一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻、和的阻值分别为、和,A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压R的有效值恒定当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
16.如图所示,理想变压器的原线圈接有u=20sin100πt(V)的交变电压,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,原线圈两端接有阻值R1=10Ω的定值电阻,副线圈上接有阻值R2=4Ω的定值电阻。则理想交变电流表的示数为(  )
A.0.2A B.2A C.2.2A D.7A
17.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1,电阻R1=R2=55Ω,D1、D2为理想二极管,A为理想电流表。原线圈接u=220sin(100πt)V的交流电,则(  )
A.副线圈中交流电频率为100Hz
B.电流表示数为2A
C.理想变压器输入功率为440W
D.二极管的反向耐压值应大于110V
18.如图所示,理想变压器原线圈输入端接正弦交流电u=Umsinωt,副线圈接电阻R1、R2和二极管,图中电流表A1、A2、A3均为理想电流表(示数为电流的有效值),R1、R2阻值均为R,二极管为理想二极管,变压器原、副线圈匝数比为2:1。则电流表A1、A2、A3示数之比为(  )
A.5:20:4 B.1:2:1 C.:2:2 D.2:4:3
19.(多选)近几年,许多品牌手机推出无线充电功能,手机无线充电的最大便利是无需插拔数据线一放即充,如图所示为手机无线充电的工作原理示意图,其主要部件为充电板中的送电线圈和手机中的受电线圈。下列说法中正确的是(  )
A.送电线圈a、b间接稳压直流电源
B.手机无线充电利用了电磁感应原理
C.仅减少送电线圈的匝数,可增大c、d端的输出电流
D.仅减少送电线圈的匝数,可增大c、d端的输出电压
20.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为,原线圈与定值电阻串联后,接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻,、是理想交流电表,已知。当时,电流表的读数为,则(  )
A.电源输出电压为
B.电源输出功率为
C.当时,电压表的读数为
D.当时,变压器输出功率最大
21.如图,发电机的矩形线圈长为、宽为L,匝数为N,放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和,两个副线圈分别接有电阻和,当发电机线圈以角速度匀速转动时,理想电流表读数为I,不计线圈电阻,下列说法正确的是(  )
A.发电机线圈产生的电动势最大值为
B.通过电阻的电流为
C.电阻两端的电压为
D.与的比值为
22.如图所示的理想变压器中,原、副线圈的匝数之比为,现在M、N两点间接一交变电流,小灯泡a、b、c均正常发光,小灯泡b正常发光时的电阻为4Ω、额定功率为16W,小灯泡a、c的额定功率、电阻均相同,已知电源的输出功率为32W,则下列说法正确的是( )
A.小灯泡c的额定功率为8W B.小灯泡a的额定电流为0.5A
C.小灯泡b的额定电压为8V D.M、N间所加电源的电压为24V
23.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P
B.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
24.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(  )
A.Uab∶Ucd=n1∶n2 B.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
二、填空题
25.如图所示,电压互感器、电流互感器可看成理想变压器,已知电压互感器原、副线圈匝数比是1000∶1,电流互感器原、副线圈匝数比是1∶200,电压表读数是200V,电流表读数是1.5A,a、b为两只交流电表。则a为________,b为_______,交流电路输送电能的功率是________W。
26.上高二中理科班同学想用220V交流作为小型收录机的电源。他先制作了一个交流变为直流的整流器,但是这个整流器需要用6V的交流电源,于是他又添置了一台220V/6V的变压器,如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头,且a、d引线比b、c引线粗。
(1)他不知道如何接法,也没有相应的说明书。你能帮他判断正确的接法是ad端接____(填“220V”或“6V”)。
(2)这台220V/6V的理想变压器接6V的线圈匝数是300匝,则接220V的线圈匝数是_____匝
27.如图所示,两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,匝数比为,则图(a)中L1的功率为________; 图(b)中L1的功率为________
四、解答题
28.如图所示,边长为、匝数为、电阻不计的正方形线圈,在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴以角速度匀速转动,轴垂直于磁感线。它与理想变压器的原线圈连接,变压器原、副线圈的匝数之比为,定值电阻和额定功率为的灯泡并联后接在变压器的输出端。已知灯泡正常发光,电流表为理想电表、其余电阻可忽略不计。求:
(1)由图示位置开始计时,E、F两点间电动势瞬时值的表达式;
(2)电流表A的示数。
29.如图,理想变压器原线圈与一个10V的交流电源相连,副线圈并联两个小灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.3W,正常发光时电阻为30Ω,已知两灯泡均正常发光,流过原线圈的电流为0.09A,试计算:
(1)原、副线圈的匝数比;
(2)流过灯泡b的电流
30.图为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头.原线圈输入正弦式交变电压的u-t图像如题图所示.若只在ce间接一只Rce="400" Ω的电阻,或只在de间接一只Rde="225" Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W.
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值的表达式;
(2)求只在ce间接400Ω的电阻时,原线圈中的电流I1;
(3)求ce和de 间线圈的匝数比.
参考答案
1.D 2.B 3.B 4.A 5.D 6.C 7.B 8.B 9.B 10.B 11.B 12.B 13.B 14.C
15.B 16.C 17.B 18.C 19.BD 20.AD 21.CD 22.AC 23.BC 24.BD
25.电压表 电流表 6×107
26. 6; 11000
27.9P
28.(1);(2)1.4A
29.(1)(2)0.2A
30.(1)uab=400sin200πt V (2) (3)第10页,共1页
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