2021_2022版高中物理第五章交变电流4变压器课时练习含解析新人教版选修3_2.doc

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1、变压器(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.如图所示的四个电路,能够实现升压的是(  )【解析】选D。变压器只能对交变电流变压,不能对直流电变压,故A、B错误;由于电压与线圈匝数成正比,所以D能实现升压,C不能实现升压,故C错误、D正确。2.如图所示,理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝,两个副线圈匝数分别为n2=50匝和n3=100匝,L1是“6V 2W”的灯泡,L2是“12V 4W”的灯泡,当原线圈接正弦交变电流时,两灯泡均正常发光,那么原线圈中的电流为(  )A.A   B.A   C.A   D.A【解析】选C。由电压关系==,解得U1=120V,原线

2、圈的输入功率为P入=U1I1=PL1+PL2,解得I1=A,故C正确。3.用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V,通过负载的电流随时间变化的图象如图所示,则(  )A.变压器输入功率约为3.9WB.输出电压的最大值是110V-10-C.变压器原、副线圈的匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i=0.05sinA【解析】选A。变压器的输入功率等于输出功率,等于输出电压的有效值与输出电流的有效值的乘积,所以P=UI=110V×A≈3.9W,A对;输出电压的有效值是110V,最大值是110V,所以B错;变压器原、副线圈匝数之比是2∶1,C错;负载电流的函数表达式是

3、i=0.05sin(100πt)A,D错。4.如图甲、乙所示电路中,当A、B接10V交变电压时,C、D间电压为4V,M、N接10V直流电压时,P、Q间电压也为4V。现把C、D接4V交流,P、Q接4V直流,下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压(  )A.10V 10V      B.10V 4VC.4V 10VD.10V 0【解析】选B。题图甲是一个自耦变压器,当A、B作为输入端,C、D作为输出端时,是一个降压变压器,两边电压之比等于两边线圈的匝数之比,当C、D作为输入端,A、B作为输出端时,是一个升压变压器,电压比也等于匝数比,所以C、D接4V交流时,A、B间将得到10V交流。题图乙是一

4、分压电路,当M、N作为输入端时,上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时,电流只经过下面那个电阻,上面的电阻中没有电流,两端也就没有电势差,即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4V直流时,M、N两端的电压也是4V。【加固训练】-10-在变电所里,需要用交流电流表去检测电路上的强电流,由于电网中的电流通常会超出一般电流表的量程,因此常使用电流互感器。下列能正确反映电流互感器工作原理的是(  )【解析】选B。由理想变压器的原副线圈的电流之比可知,电流与匝数成反比。则电流互感器应串联接入匝数较多的线圈上。同时一次绕组匝数很少,且串在需要测量的电流的线路中。所以B

5、正确;故选B。5.如图所示,理想变压器的原线圈接入u=11000sin100πtV的交变电压,副线圈通过电阻r=6Ω的导线对“220V 880W”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∶1B.交变电压的频率为100HzC.副线圈中电流的有效值为4AD.变压器的输入功率为880W【解析】选C。根据接入电压u=11000sin100πtV,输入电压有效值为11000V,要使“220V 880W”的电器正常工作,则通过用电器的电流为I==4A,副线圈输出电压为U出=Ir+U=4×6V+220V=244-10-V,原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比为275

6、0∶61,A错误,C正确;交流电的频率f==Hz=50Hz,B错误;变压器的输出功率P出=+Pr=880W+42×6W=976W,D错误。6.如图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用灯泡相同,且规格都是“220V 40W”,当灯泡所消耗的功率都调为20W时,哪种台灯消耗的功率最小(  )【解析】选C。C图为理想变压器调节电压,而理想变压器不消耗能量,A、B、D三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压,故一定会多消耗能量。C正确。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(12分)图甲为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引

7、出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如图乙所示。若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻,或只在de间接一只Rde=225Ω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Uab的表达式。(2)求只在ce间接400Ω电阻时,原线圈中的电流I1。(3)求ce和de间线圈的匝数比。【解析】(1)由原线圈中交变电压的u-t图象可知ω=200πrad/s-10-电

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