3.3 变压器（提高）同步作业—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 3.3 变压器（提高）同步作业—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 581.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-19 06:16:33 | ||
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文档简介
高中物理选择性必修第二册第三章交变电流
第3节 变压器（提高）
一、单项选择题
1．如图所示，正弦交流电源的输出电压为U0，理想变压器的原副线圈匝数之比为5：1，电阻关系为R0：R1：R2 =1：4：4 ，电压表为理想变流电压表，示数用U表示，则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S前后，电压表示数不变
B．闭合开关S前，U0：U=5：1
C．闭合开关S后，U0：U=15：2
D．闭合开关S后，电阻R0与R1消耗的功率之比为4：1
2．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，false消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表false示数变大
D．若闭合开关S，则电流表false示数变大，false示数变大
3．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是（ ）
A．原线圈中的电流为nI
B．变压器的输入功率为false
C．电动机输出的总功率为I2R
D．电动机两端电压为IR
4．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上并联接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串联一个相同的灯泡L，则（ ）
A．灯L也能正常发光
B．灯L比另外三个灯都暗
C．灯L将会被烧坏
D．不能确定
5．如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3：1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，开关K闭合。以下说法正确的是（ ）
A．ab输入端输入功率Pab=20W
B．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab=36falsesin100πt（V）
C．四只灯泡中除L1外，其余均能正常发光
D．流过L1的电流1A
6．如图甲所示电路中，R、R1、R2为三只电阻，且R=64R1=64R2，R1=R2=36Ω，变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只电阻的电功率相同。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原副线圈的匝数比为1：2
B．副线圈两端输出的交变电流频率为50Hz
C．电流表的示数为0.5A
D．电压表的示数为18V
7．如图，理想变压器原线圈的输入电压false，照明灯的规格为“20V，40W”，电动机M的内阻为5Ω，电动机正常工作时，质量为2kg的物体恰好以1m/s的速度匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想电表，取false。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数比为1:11
B．电压表的示数为false
C．电动机正常工作时，电动机的总功率为50W
D．电动机正常工作时，电流表的示数为4A
8．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，C、D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，C、D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，电压表读数变小
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，电流表读数变大，电压表读数变大
9．如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源, 定值分别为false，且false,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且false,电流表、电压表均为理想表，其示数分別用I和U表示。当问下调节电滑动变阻器R3的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用ΔI和ΔU表示。则以下说法错误的是（ ）
A．false B．false
C．电源的输出功率一定减小 D．电压表示数一定增加
10．某理想变压器有两个副线圈，原线图匝数为n，两个副线图匝数分别为n1和n2，如图所示。所接电阻R1＝R2，电流表为理想交流电表，D为理想二极管，原线圈接正弦交流电源，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R滑片向上滑动时，电流表示数变小
B．滑动变阻器R滑片向上滑动时，副线圈n2的输出电压变大
C．R2两端的电压与R1两端的电压之比为n1:n2
D．R2的功率与R1的功率之比为n12:n22
二、多项选择题
11．如图所示，由于理想变压器原线圈的输入电压降低，使电灯L变暗，下列哪些措施可以使电灯L重新变亮（ ）
A．其他条件不变，P1下移，同时P2上移
B．其他条件不变，P1上移，同时P2下移
C．其他条件不变，滑动变阻器滑动片P向下移动
D．其他条件不变，断开电键S
12．如图所示，变压器由一个原线圈和两个次线圈组成，线圈匝数之比n1：n2：n3 = 10：3：2，原线圈接在电压恒定的交变电流源上。以下说法正确的是（ ）
A．两个次线圈的电压之false一定等于false
B．两个次线圈中的电流之比false一定等于false
C．两个次线圈中的电流的频率之比为1：1
D．改变R的阻值，R两端电压随之改变
13．如图所示，理想变压器的原线圈接入false的交变电压，副线圈向规格为“false，false”的用电器false供电，输电导线的总电阻false，其它电阻不计。已知开关K闭合后，false正常工作，则由此可知（ ）
A．交变电压的频率为false B．副线圈中电流的有效值为false
C．变压器的输入功率为false D．原、副线圈的匝数比为false
14．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，R2=10false，R3=20false，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50Hz B．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0A D．变压器传输的电功率为15.0W
15．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，原、副线圈中分别接有完全相同的三个灯泡a、b、c，当A、B间电压为U时，三个灯泡a、b、c恰好都能正常发光，每个灯泡的额定电压为U0，则（ ）
A．U2U0
B．U3U0
C．变压器原、副线圈的匝数比为n1：n21：2
D．变压器原、副线圈的匝数比为n1：n22：1
三、填空题
16．如图的理想变压器，原线圈匝数false匝，输入电压false，副线圈false的匝数false匝，输出电流false，false的输出电压false，输出电流false。则原线圈中电流false______A，变压器的输出功率false______W，false的匝数false______匝。
17．如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为false?,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相．a、b两端加一定交流电压后,求两电阻消耗的电功率之比false____________;若电源电压为U，则电阻B两端电压为____________
18．如图所示，理想变压器的原线圈接在220 V、50 Hz的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为10 Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2：1.则二极管的耐压值至少为________V，电阻R上1 s内产生的焦耳热为________J，电阻R上电流的有效值为________A．
四、解答题
19．如图所示，一理想变压器原线圈输入电压u=2200falsesin100falsetV，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，10W”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．
20．如图所示，理想变压器有两个副线圈，false、false是两盏规格为“false”的灯泡，false、false是两盏规格为“false”的灯泡，当变压器的输入电压为false时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数false匝，副线圈的匝数false匝、false匝，求：
（1）false、false各是多少？
（2）电流表的读数？
21．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数false，原线圈电路中接有量程为false的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表、可变电阻R以及若干“false、false”的相同灯泡，不计灯丝电阻随温度变化．输入端交变电压u的图象如图乙所示，求：
（1）求图甲中电压表的读数；
（2）要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；
（3）为满足第（2）问要求，求可变电阻R应调到的电阻值；
（4）当false时，接入多少个灯泡使所有灯泡的总功率最大；最大为多少。
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
B
A
B
A
D
A
B
A
二、多项选择题
11
12
13
14
15
AD
AC
BD
AD
BD
三、填空题
16．false false false
17．1：9 0.3u（或3/10u）
18．110false； 605； false
四、解答题
19．(1) false (2) false (3) false
【解析】
（1）变压器原、副线圈匝数比false
又、false，false
解得：false
（2）根据P=UI，得灯泡电流false
又false
解得：false
（3）由图可知，电流表A的示数false
false
20．（1）8V；6V；（2）0.3A
【解析】
（1）L1和L2并联，所以副线圈n2两端的电压为U2，则false
解得false
L3和L4串联，所以副线圈n3两端的电压为2U3，则false
得 false
（2）由P入＝P出可得I1U1＝P1＋P2＋P3＋P4
则false
21．（1）false；（2）false；（3）false；（4）6个灯泡时灯泡的总功率最大；false
【解析】
（1）据乙图可知最大值false
有效值false
解得false
据false
解得false
即电压表读数为false
（2）每个灯泡的额定电流false
解得false
由于电流表量程为false，即原线圈的电流最大false
据false
解得false
所以false
解得false
即最多允许接9个灯泡
（3）可变电阻R上的电压false
所以false
解得false
（4）每个灯泡的电阻false
解得false
将false看成等效内阻false，据false时
即接6个灯泡时灯泡的总功率最大
据false
解得false
此时，副线圈的电流为false，原线圈的电流为false，小于电流表的量程，符合题意，所以接6个灯泡时所有灯泡的总功率最大，为false
第3节 变压器（提高）
一、单项选择题
1．如图所示，正弦交流电源的输出电压为U0，理想变压器的原副线圈匝数之比为5：1，电阻关系为R0：R1：R2 =1：4：4 ，电压表为理想变流电压表，示数用U表示，则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S前后，电压表示数不变
B．闭合开关S前，U0：U=5：1
C．闭合开关S后，U0：U=15：2
D．闭合开关S后，电阻R0与R1消耗的功率之比为4：1
2．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，false消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表false示数变大
D．若闭合开关S，则电流表false示数变大，false示数变大
3．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是（ ）
A．原线圈中的电流为nI
B．变压器的输入功率为false
C．电动机输出的总功率为I2R
D．电动机两端电压为IR
4．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上并联接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串联一个相同的灯泡L，则（ ）
A．灯L也能正常发光
B．灯L比另外三个灯都暗
C．灯L将会被烧坏
D．不能确定
5．如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3：1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，开关K闭合。以下说法正确的是（ ）
A．ab输入端输入功率Pab=20W
B．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab=36falsesin100πt（V）
C．四只灯泡中除L1外，其余均能正常发光
D．流过L1的电流1A
6．如图甲所示电路中，R、R1、R2为三只电阻，且R=64R1=64R2，R1=R2=36Ω，变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只电阻的电功率相同。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原副线圈的匝数比为1：2
B．副线圈两端输出的交变电流频率为50Hz
C．电流表的示数为0.5A
D．电压表的示数为18V
7．如图，理想变压器原线圈的输入电压false，照明灯的规格为“20V，40W”，电动机M的内阻为5Ω，电动机正常工作时，质量为2kg的物体恰好以1m/s的速度匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想电表，取false。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数比为1:11
B．电压表的示数为false
C．电动机正常工作时，电动机的总功率为50W
D．电动机正常工作时，电流表的示数为4A
8．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，C、D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，C、D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，电压表读数变小
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，电流表读数变大，电压表读数变大
9．如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源, 定值分别为false，且false,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且false,电流表、电压表均为理想表，其示数分別用I和U表示。当问下调节电滑动变阻器R3的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用ΔI和ΔU表示。则以下说法错误的是（ ）
A．false B．false
C．电源的输出功率一定减小 D．电压表示数一定增加
10．某理想变压器有两个副线圈，原线图匝数为n，两个副线图匝数分别为n1和n2，如图所示。所接电阻R1＝R2，电流表为理想交流电表，D为理想二极管，原线圈接正弦交流电源，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R滑片向上滑动时，电流表示数变小
B．滑动变阻器R滑片向上滑动时，副线圈n2的输出电压变大
C．R2两端的电压与R1两端的电压之比为n1:n2
D．R2的功率与R1的功率之比为n12:n22
二、多项选择题
11．如图所示，由于理想变压器原线圈的输入电压降低，使电灯L变暗，下列哪些措施可以使电灯L重新变亮（ ）
A．其他条件不变，P1下移，同时P2上移
B．其他条件不变，P1上移，同时P2下移
C．其他条件不变，滑动变阻器滑动片P向下移动
D．其他条件不变，断开电键S
12．如图所示，变压器由一个原线圈和两个次线圈组成，线圈匝数之比n1：n2：n3 = 10：3：2，原线圈接在电压恒定的交变电流源上。以下说法正确的是（ ）
A．两个次线圈的电压之false一定等于false
B．两个次线圈中的电流之比false一定等于false
C．两个次线圈中的电流的频率之比为1：1
D．改变R的阻值，R两端电压随之改变
13．如图所示，理想变压器的原线圈接入false的交变电压，副线圈向规格为“false，false”的用电器false供电，输电导线的总电阻false，其它电阻不计。已知开关K闭合后，false正常工作，则由此可知（ ）
A．交变电压的频率为false B．副线圈中电流的有效值为false
C．变压器的输入功率为false D．原、副线圈的匝数比为false
14．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，R2=10false，R3=20false，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50Hz B．电压表的示数为100V
C．电流表的示数为1.0A D．变压器传输的电功率为15.0W
15．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，原、副线圈中分别接有完全相同的三个灯泡a、b、c，当A、B间电压为U时，三个灯泡a、b、c恰好都能正常发光，每个灯泡的额定电压为U0，则（ ）
A．U2U0
B．U3U0
C．变压器原、副线圈的匝数比为n1：n21：2
D．变压器原、副线圈的匝数比为n1：n22：1
三、填空题
16．如图的理想变压器，原线圈匝数false匝，输入电压false，副线圈false的匝数false匝，输出电流false，false的输出电压false，输出电流false。则原线圈中电流false______A，变压器的输出功率false______W，false的匝数false______匝。
17．如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为false?,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相．a、b两端加一定交流电压后,求两电阻消耗的电功率之比false____________;若电源电压为U，则电阻B两端电压为____________
18．如图所示，理想变压器的原线圈接在220 V、50 Hz的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为10 Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2：1.则二极管的耐压值至少为________V，电阻R上1 s内产生的焦耳热为________J，电阻R上电流的有效值为________A．
四、解答题
19．如图所示，一理想变压器原线圈输入电压u=2200falsesin100falsetV，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，10W”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．
20．如图所示，理想变压器有两个副线圈，false、false是两盏规格为“false”的灯泡，false、false是两盏规格为“false”的灯泡，当变压器的输入电压为false时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数false匝，副线圈的匝数false匝、false匝，求：
（1）false、false各是多少？
（2）电流表的读数？
21．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数false，原线圈电路中接有量程为false的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表、可变电阻R以及若干“false、false”的相同灯泡，不计灯丝电阻随温度变化．输入端交变电压u的图象如图乙所示，求：
（1）求图甲中电压表的读数；
（2）要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；
（3）为满足第（2）问要求，求可变电阻R应调到的电阻值；
（4）当false时，接入多少个灯泡使所有灯泡的总功率最大；最大为多少。
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
B
A
B
A
D
A
B
A
二、多项选择题
11
12
13
14
15
AD
AC
BD
AD
BD
三、填空题
16．false false false
17．1：9 0.3u（或3/10u）
18．110false； 605； false
四、解答题
19．(1) false (2) false (3) false
【解析】
（1）变压器原、副线圈匝数比false
又、false，false
解得：false
（2）根据P=UI，得灯泡电流false
又false
解得：false
（3）由图可知，电流表A的示数false
false
20．（1）8V；6V；（2）0.3A
【解析】
（1）L1和L2并联，所以副线圈n2两端的电压为U2，则false
解得false
L3和L4串联，所以副线圈n3两端的电压为2U3，则false
得 false
（2）由P入＝P出可得I1U1＝P1＋P2＋P3＋P4
则false
21．（1）false；（2）false；（3）false；（4）6个灯泡时灯泡的总功率最大；false
【解析】
（1）据乙图可知最大值false
有效值false
解得false
据false
解得false
即电压表读数为false
（2）每个灯泡的额定电流false
解得false
由于电流表量程为false，即原线圈的电流最大false
据false
解得false
所以false
解得false
即最多允许接9个灯泡
（3）可变电阻R上的电压false
所以false
解得false
（4）每个灯泡的电阻false
解得false
将false看成等效内阻false，据false时
即接6个灯泡时灯泡的总功率最大
据false
解得false
此时，副线圈的电流为false，原线圈的电流为false，小于电流表的量程，符合题意，所以接6个灯泡时所有灯泡的总功率最大，为false