第五章 同步练习 第4节变压器第1课时作业+Word版含解析

4　变压器
第1课时
?(多选)关于理想变压器的工作原理,以下说法中正确的是 (　　)
A.穿过通有正弦交变电流的原线圈的磁通量不变
B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等
C.穿过副线圈的磁通量变化使得副线圈产生感应电动势
D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
?理想变压器正常工作时,原、副线圈中不相同的物理量为 (　　)
A.每匝线圈中磁通量的变化率
B.交变电流的频率
C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率
D.原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势
?[2017·山西沂州一中高二期中]图5-4-1中可以降低电压并使灯泡发光的变压器是 (　　)
图5-4-1
?如图5-4-2所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入标有“200 V　60 W”字样的灯泡一只,且灯泡正常发光,则 (　　)
图5-4-2
A.电流表的示数为0.015 A
B.电源输出功率为1200 W
C.电流表的示数为6 A
D.原线圈两端的电压为10 V
?(多选)如图5-4-3所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1,原线圈所接的电压u=2202sin 100πt(V),负载电阻R=44 Ω,不计电表对电路的影响.关于电表的读数,下列说法正确的是 (　　)
图5-4-3
A.A1读数为0.05 A B.V1读数为2202 V
C.A2读数为0.5 A D.V2读数为22 V
?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30 V的变压器,副线圈原来的匝数为30匝,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数为 (　　)
A.150匝　 B.144匝　 C.130匝　 D.120匝
?(多选)如图5-4-4所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1,电池和交变电源的电动势都为6 V,内阻均不计.下列说法正确的是 (　　)
图5-4-4
A.S与a接通的瞬间,R中无感应电流
B.S与a接通稳定后,R两端的电压为0
C.S与b接通稳定后,R两端的电压为3 V
D.S与b接通稳定后,原、副线圈中电流的频率之比为2∶1
?如图5-4-5所示,理想变压器的原线圈接的交变电压u=11 0002sin 100πt(V),副线圈通过电阻r=6 Ω的导线对标有“220 V,880 W”的用电器RL供电,该用电器正常工作.由此可知(　　)
图5-4-5
A.原、副线圈的匝数之比为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
?(多选)[2017·南宁二中高二期中]如图5-4-6所示,理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,副线圈匝数n2=200匝,原线圈接交变电源,电压u=2202sin 100πt(V),副线圈接电动机,电动机内阻为5 Ω,电流表A2示数为2 A,电表对电路的影响忽略不计,则 (　　)
图5-4-6
A.此交流电的频率为100 Hz
B.电压表示数为220 V
C.此电动机输出功率为60 W
D.电流表A1示数为10 A
(多选)如图5-4-7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 (　　)
图5-4-7
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
理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图5-4-8甲所示方式连接,已知变压器的原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=10∶1,电阻R的阻值为10 Ω,图乙是电阻R两端的电压u随时间t变化的图像,其中Um=102 V.下列说法中正确的是 (　　)
图5-4-8
A.通过电阻R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos 100πt(A)
B.电流表A的读数为210 A
C.电压表V的读数为102 V
D.变压器的输入功率为10 W
如图5-4-9所示,甲、乙是配电房中的互感器和电表(图中用“○”表示)的接线图,下列说法中正确的是 (　　)
图5-4-9
A.甲图中的电表是电流表
B.乙图中的电表是电压表
C.甲图中线圈匝数一定满足n1>n2
D.乙图中线圈匝数一定满足n3>n4
(多选)[2017·山东淄博高青一中、淄博实验中学高二期中联考] 如图5-4-10甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴在匀强磁场中匀速转动,输出交流电的电动势如图乙所示,经原、副线圈匝数之比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电,如图丙所示,副线圈电路中灯泡的额定功率为22 W.现闭合开关,灯泡正常发光,则 (　　)
图5-4-10
A.t=0.01 s时,穿过线框的磁通量为零
B.金属线框的转速为50 r/s
C.变压器原线圈电路中电流表的示数为2 A
D.灯泡的额定电压为220 V
在如图5-4-11所示的两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110 V;若分别在c、d的两端与g、h的两端加上110 V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为 (　　)
图5-4-11
A.220 V和220 V B.220 V和110 V
C.110 V和110 V D.220 V和0
[2017·湖南长郡中学高二期中]如图5-4-12所示,理想变压器原、副线圈各接一个电阻R1和R2,原线圈中接有220 V交流电源,此时两个电阻上的电压都是10 V,设变压器原、副线圈的匝数之比为n∶1,电阻R1和R2消耗的功率之比为k∶1,则 (　　)
图5-4-12
A.n=21,k=121
B.n=21,k=1576
C.n=441,k=124
D.n=441,k=1576
第1课时
1.BC　[解析] 交变电流的磁场在不断变化,故通过原线圈的磁通量也在变化,A错误;因理想变压器无磁漏,故穿过原、副线圈的磁通量时刻相等,B正确;原线圈产生的磁场变化,导致穿过副线圈的磁通量变化,从而使副线圈产生感应电动势,C正确,D错误.
2.D　[解析] 理想变压器是没有能量损失的变压器,铁芯中无磁漏,所以原、副线圈中磁通量相等,其变化率也相等,A、C错误;根据变压器的工作原理及用途可知,B错误,D正确.
3.B　[解析] 变压器可以改变交流电压,不能改变直流电压,A、D错误;B中原线圈的匝数比副线圈的匝数多,属于降压变压器,B正确;C中原线圈的匝数比副线圈的匝数少,不能降低电压,C错误.
4.A　[解析] 副线圈接入标有“200 V　60 W”的灯泡一只,且灯泡正常发光,故输出功率为60 W,由U1U2=n1n2得原线圈两端的电压为4000 V,由I1I2=n2n1得电流表读数为0.015 A.
5.ACD　[解析] 电压表测量的是电压的有效值,故U1=22022 V=220 V,B错误;根据变压公式,有U2=n2n1U1=22 V,D正确;变压器的输出电流I2=U2R=0.5 A,C正确;变压器的输入电流I1=n2n1I2=0.05 A,A正确.
6.D　[解析] 由题意得n1n2=2206,n1n2'=22030,将n2=30匝代入得n2'=150匝,则副线圈应增加的匝数Δn=120匝.
7.BC　[解析] S与a接通的瞬间,副线圈有瞬间的感应电流,A错误;S与a接通稳定后,理想变压器的原线圈中电流稳定不变,副线圈两端的电压为零,B正确;S与b接通稳定后,根据U1∶U2=n1∶n2,可得R两端的电压为3 V,C正确;S与b接通稳定后,原、副线圈中电流的频率相同,D错误.
8.C　[解析] 输入电压的有效值为11 000 V,用电器的额定电压为220 V,所以变压器的输出电压大于220 V,原、副线圈的匝数之比小于501,A错误;由输入电压的表达式知,交变电压的频率f=100π2π Hz=50 Hz,B错误;副线圈中电流的有效值与用电器的额定电流相同,I=PU=4 A,C正确;变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和,大于880 W,所以变压器的输入功率大于880 W,D错误.
9.BC　[解析] 此交流电的频率为f=ω2π=100π2π Hz=50 Hz,选项A错误,电压表的示数为电压的有效值,U1=22022 V=220 V,选项B正确;变压器副线圈两端电压为U2=n2n1U1=2001100×220 V=40 V,则电动机输出功率为P出=I2U2-I22r=60 W,选项C正确;电流表A1示数为I1=n2n1I2=2001100×2 A=411 A,选项D错误.
10.BC　[解析] 因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比,当向下滑动P时,相当于减少副线圈的匝数,导致副线圈两端的电压减小,流过灯泡L的电流减小,灯泡变暗,选项A错误;增大交流电源的电压,则会使副线圈两端的电压也随之增大,灯泡变亮,选项B正确;电容器的电容越大,交流电源的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小,灯泡就越亮,选项C正确,选项D错误.
11.D　[解析] 根据电阻R两端的电压u随时间t变化的图像可知,电压的最大值为102 V,则电压表V的读数为10 V,选项C错误;由欧姆定律得,通过电阻R的电流iR随时间t变化的规律是iR=2cos 100πt(A),选项A错误;由变压公式可知,输入电压为100 V,输入电流为0.1 A,则变压器的输入功率为10 W,电流表A的读数为0.1 A,选项B错误,选项D正确.
12.C　[解析] 甲图中的电表并联在电路中,是电压互感器,电路中是强电压,通过变压器变成弱电压,用电压表测量,因为电压之比等于线圈匝数之比,所以n1>n2,A错误,C正确;乙图中的电表串联在电路中,是电流互感器,电路中是强电流,通过变压器变成弱电流,用电流表测量,因为电流之比等于线圈匝数之比的倒数,所以n313.BD　[解析] 由图乙可知,t=0.01 s时,感应电动势为零,则此时穿过线框的磁通量最大,故A错误;由图乙可知,交流电的周期为0.02 s,则金属线框的转速n=1T=50 r/s,故B正确;原线圈输入电压的有效值为U1=22 V,由P=U1I1=U2I2得I1=1 A,故C错误;由U1U2=n1n2得U1=220 V,灯泡正常发光,所以灯炮的额定电压为220 V,故D正确.
14.B　[解析] 对变压器,由U1U2=n1n2可得Uab=220 V;对滑动变阻器来说,当g、h间加上110 V的交流电压时,e、f间的电压Uef=110 V,选项B正确.
15.A　[解析] 原线圈接220 V的交流电源,而R1两端的电压为10 V,所以理想变压器输入端的电压为U1=210 V,输出端的电压为U2=10 V,根据U1U2=n1可得n=21,电阻R1和R2消耗的功率之比为k∶1,即UR1I1UR2I2=k1,因为UR1UR2=1,I1I2=1n,故k=121,A正确.