第五章交变电流4变压器分层训练新人教版选修3_2
文档属性
| 名称 | 第五章交变电流4变压器分层训练新人教版选修3_2 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 280.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-09-27 17:39:15 | ||
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文档简介
4 变压器
A级 抓基础
1．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 100πt V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )
A．原线圈中电流表的读数为1 A
B．原线圈中的输入功率为220 W
C．副线圈中电压表的读数为110 V
D．副线圈中输出交流电的周期为50 s
解析：原线圈输入电压U1＝ V＝220 V，根据U1∶U2＝n1∶n2可得电压表的读数U2＝ V＝110 V，C项错；输出功率P2＝＝ W＝220 W，所以原线圈输入功率也为220 W，B项错；根据P＝UI得原线圈中电流表的读数I1＝ A＝1 A，A项对；原副线圈中交变电流的周期相同，T＝＝ s＝0.02 s，D项错．
答案：A
2．如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V 880 W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知( )
A．原、副线圈的匝数比为50∶1
B．交变电压的频率为100 Hz
C．副线圈中电流的有效值为4 A
D．变压器的输入功率为880 W
解析：根据接入电压u＝11 000sin 100πt，输入电压有效值为11 000 V，要使“220 V 880 W”的电器正常工作，则通过用电器的电流为I＝＝4 A，副线圈输出电压为U出＝Ir＋U＝4×6 V＋220 V＝244 V，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比，为2 750∶61，A错误，C正确；交流电的频率f＝＝＝50 Hz，B错误；变压器的输出功率P出＝PRL＋Pr＝880 W＋42× 6 W＝976 W，D错误．
答案：C
3．如图所示，T为理想变压器，为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时( )
A．的读数变大，的读数变大
B．的读数变大，的读数变小
C．的读数变小，的读数变大
D．的读数变小，的读数变小
解析： 当滑动触头下移时，R3减小，R总减小，I＝，U不变I增大，U并＝U－UR1减小，通过R2的电流IR2减小，IA2＝I－IR2增大，的示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，可知的示数变大．
答案：A
4．(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压u，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则( )
A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大
B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小
C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大
D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小
解析：保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大．
答案：BC
5．如图所示，理想变压器的交流输入电压U1＝220 V，有两组副线圈，其中n2＝36匝，标有“6 V 9 W”“12 V 12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：
(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；
(2)原线圈中电流I1.
解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有U2＝6 V，U3＝12 V.
根据原、副线圈电压与匝数的关系，由＝、＝得：
n1＝n2＝×36(匝)＝1 320匝，
n3＝n2＝×36(匝)＝72匝．
(2)由于P入＝P出，P出＝P2＋P3，所以P入＝P2＋P3.
即I1U1＝P2＋P3，则I1＝＝ A≈0.095 A.
B级 提能力
6．(多选)图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是 ( )
A．线圈匝数n1B．线圈匝数n1>n2，n3>n4
C．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路
解析：题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，题图甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3答案：CD
7．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1＝220sin 314t V的交变电压时，下列说法正确的是( )
A．副线圈两端电压为12 V
B．副线圈接一个10 Ω电阻时，原线圈中的电流为1 A
C．副线圈是一个10 Ω电阻时，原线圈中输入功率为10 W
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是220 V
解析：原线圈两端的电压为U1＝220 V，由变压器的变压比＝，得副线圈两端电压为U2＝10 V，副线圈接一个10 Ω电阻，副线圈中电流I2＝1 A，电功率P2＝U2I2＝10 W，原线圈输入功率也为10 W；由变压器的电流比＝得I1＝ A，铁芯中磁通量的变化率最大值为＝，由于具体的匝数未知，所以磁通量变化率的最大值未知．所以正确选项是C.
答案：C
8．如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，电源电压为U，求B灯两端的电压UB.
解析：由串联电路分压原理可知U＝UA＋U1.①
由变压器原理可知：
U1∶U2＝2∶1，②
I1∶I2＝1∶2.③
由欧姆定律可知：
UA＝I1R，④
UB＝I2R.
联立①～⑤式，得UB＝U.⑤
A级 抓基础
1．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 100πt V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )
A．原线圈中电流表的读数为1 A
B．原线圈中的输入功率为220 W
C．副线圈中电压表的读数为110 V
D．副线圈中输出交流电的周期为50 s
解析：原线圈输入电压U1＝ V＝220 V，根据U1∶U2＝n1∶n2可得电压表的读数U2＝ V＝110 V，C项错；输出功率P2＝＝ W＝220 W，所以原线圈输入功率也为220 W，B项错；根据P＝UI得原线圈中电流表的读数I1＝ A＝1 A，A项对；原副线圈中交变电流的周期相同，T＝＝ s＝0.02 s，D项错．
答案：A
2．如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V 880 W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知( )
A．原、副线圈的匝数比为50∶1
B．交变电压的频率为100 Hz
C．副线圈中电流的有效值为4 A
D．变压器的输入功率为880 W
解析：根据接入电压u＝11 000sin 100πt，输入电压有效值为11 000 V，要使“220 V 880 W”的电器正常工作，则通过用电器的电流为I＝＝4 A，副线圈输出电压为U出＝Ir＋U＝4×6 V＋220 V＝244 V，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比，为2 750∶61，A错误，C正确；交流电的频率f＝＝＝50 Hz，B错误；变压器的输出功率P出＝PRL＋Pr＝880 W＋42× 6 W＝976 W，D错误．
答案：C
3．如图所示，T为理想变压器，为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时( )
A．的读数变大，的读数变大
B．的读数变大，的读数变小
C．的读数变小，的读数变大
D．的读数变小，的读数变小
解析： 当滑动触头下移时，R3减小，R总减小，I＝，U不变I增大，U并＝U－UR1减小，通过R2的电流IR2减小，IA2＝I－IR2增大，的示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，可知的示数变大．
答案：A
4．(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压u，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则( )
A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大
B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小
C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大
D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小
解析：保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大．
答案：BC
5．如图所示，理想变压器的交流输入电压U1＝220 V，有两组副线圈，其中n2＝36匝，标有“6 V 9 W”“12 V 12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：
(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；
(2)原线圈中电流I1.
解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有U2＝6 V，U3＝12 V.
根据原、副线圈电压与匝数的关系，由＝、＝得：
n1＝n2＝×36(匝)＝1 320匝，
n3＝n2＝×36(匝)＝72匝．
(2)由于P入＝P出，P出＝P2＋P3，所以P入＝P2＋P3.
即I1U1＝P2＋P3，则I1＝＝ A≈0.095 A.
B级 提能力
6．(多选)图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是 ( )
A．线圈匝数n1
C．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路
解析：题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，题图甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3
7．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1＝220sin 314t V的交变电压时，下列说法正确的是( )
A．副线圈两端电压为12 V
B．副线圈接一个10 Ω电阻时，原线圈中的电流为1 A
C．副线圈是一个10 Ω电阻时，原线圈中输入功率为10 W
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是220 V
解析：原线圈两端的电压为U1＝220 V，由变压器的变压比＝，得副线圈两端电压为U2＝10 V，副线圈接一个10 Ω电阻，副线圈中电流I2＝1 A，电功率P2＝U2I2＝10 W，原线圈输入功率也为10 W；由变压器的电流比＝得I1＝ A，铁芯中磁通量的变化率最大值为＝，由于具体的匝数未知，所以磁通量变化率的最大值未知．所以正确选项是C.
答案：C
8．如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，电源电压为U，求B灯两端的电压UB.
解析：由串联电路分压原理可知U＝UA＋U1.①
由变压器原理可知：
U1∶U2＝2∶1，②
I1∶I2＝1∶2.③
由欧姆定律可知：
UA＝I1R，④
UB＝I2R.
联立①～⑤式，得UB＝U.⑤