2019_2020学年高中物理第五章交变电流4变压器练习含解析新人教版选修3_2.docx

‎4　变压器 课后篇巩固提升 基础巩固 ‎1.钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为1.2 A,图乙中用同一电缆线绕了3匝,则(　　)‎ A.这种电流表能测直流电流,图乙的读数为2.4 A B.这种电流表能测交变电流,图乙的读数为0.4 A C.这种电流表能测交变电流,图乙的读数为3.6 A D.这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流,图乙的读数为3.6 A 解析钳形电流表的工作原理是电磁感应,所以它只能测交变电流,根据变压器的原理,I1n1=I0n0,其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数,n0指待测电流导线的匝数,I1指外接电流。当在图乙中用同一电缆线绕了n0'=3匝,则满足I2n1=I0n0',解得I2=3I1=3.6 A。‎ 答案C ‎2.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是(　　)‎ A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1‎ B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1‎ D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1‎ 解析对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。‎ 答案BD ‎3.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图(　　)‎ 解析变压器应该接在交流电路中,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的匝数。‎ 答案C 6‎ ‎4.在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是(　　)‎ 解析电流互感器应是测电流的,应串联在火线上,故选项B、D错误;同时,由I1n1=I2n2知,要使I2n1,故选项A正确,选项C错误。‎ 答案A ‎5.‎ 如图所示,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“220 V　60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则(　　)‎ A.电流表的示数为‎3‎‎220‎ A B.电流表的示数为‎3‎‎2‎‎220‎ A C.电源输出功率为1 200 W D.原线圈端电压为11 V 解析由题意知流经副线圈的电流I2=‎60‎‎220‎ A=‎3‎‎11‎ A,则电流表的示数为I1=‎3‎‎220‎ A,选项A正确而B错误;因为是理想变压器,故电源输出的功率等于灯泡消耗的功率,选项C错误;由U1=‎20‎‎1‎×220 V=4 400 V知,选项D错误。‎ 答案A ‎6.‎ 如图所示,一输入电压为220 V、输出电压为36 V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,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈两端的电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.1 100,360 B.1 100,180‎ 6‎ C.2 200,180 D.2 200,360‎ 解析由U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,可得n1=U‎1‎U‎3‎n3=1 100匝,n2=U‎2‎U‎1‎n1=180匝,B选项正确。‎ 答案B ‎7.当变压器一个线圈的匝数已知时,可以用下面的方法测量其他线圈的匝数:把被测线圈作为原线圈,用匝数已知的线圈作为副线圈,通入交流,测出两线圈的电压,就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝,把原线圈接到220 V的线路中,测得副线圈的电压是55 V,求原线圈的匝数。‎ 解析理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比:‎ 由U‎1‎U‎2‎‎=‎n‎1‎n‎2‎得:n1=U‎1‎U‎2‎n2=‎220‎‎55‎×400=1 600匝。‎ 答案1 600匝 能力提升 ‎1.现用电压为380 V的正弦式交变电流给额定电压为220 V的电灯供电,以下电路中不可能使电灯正常发光的是(　　)‎ 解析由图可知,A、B中均有电阻分压,可以使电灯正常发光;C为降压变压器,通过变压器降压也可以使电灯正常发光;D为升压变压器,电灯两端的电压要大于380 V,不可行。‎ 答案D ‎2.‎ 图中理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1,两线圈的直流电阻均可忽略。若副线圈负载电阻为R,那么变压器工作时,a、b两点间的电压与原线圈的电流之比(等效电阻)为(　　)‎ A.nR B.n2R C.Rn D.‎Rn‎2‎ 解析a、b间的等效电阻即为该两点的电压U1及流经两点间的电流I1之比,应为Rab=U‎1‎I‎1‎‎=‎nURIRn=n2URIR=n2R。‎ 6‎ 答案B ‎3.‎ ‎(多选)如图所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220 V和10 A,已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1,乙图中原、副线圈匝数比为1∶10,则(　　)‎ A.甲图中的电表是电压表,输电电压为22 000 V B.甲是电流互感器,输电电流是100 A C.乙图中的电表是电压表,输电电压为22 000 V D.乙图是电流互感器,输电电流是100 A 解析题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据电压与匝数成正比可知输电电压为22 000 V,A对,B错;题图乙是电流互感器,题图乙中的电表是电流表,根据电流与匝数成反比可得输电电流是100 A,C错,D对。‎ 答案AD ‎4.如图甲、乙所示的电路中,当A、B接有效值为10 V的交流电压时,C、D间电压的有效值为4 V;当M、N接10 V直流电压时,P、Q间的电压也为4 V。现把C、D接有效值为4 V交流电压,P、Q接4 V直流电压,下列表示A、B间和M、N间电压的是(　　)‎ A.10 V,10 V B.10 V,4 V C.4 V,10 V D.10 V,0‎ 解析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,两边的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接有效值为4 V交流电压时,A、B间将得到有效值为10 V交流电压。题图乙是一个分压电路,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通过,M、P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4 V直流电压时,M、N两端的电压也是4 V。如果M、N或P、Q换成接交流电压,上述关系仍然成立,因为交变电流在纯电阻电路中欧姆定律仍然适用。‎ 答案B 6‎ ‎5.(多选)如图所示为一理想变压器,n1为原线圈,接一正弦交流电,n2=n3,在n2、n3两个线圈上分别获得35 V电压,要想得到70 V电压,c、d、e、f怎样连接(　　)‎ A.d、e连在一起,c、f为输出端 B.c、f连在一起,e、d为输出端 C.e、c连在一起,f、d为输出端 D.f、d连在一起,e、c为输出端 解析两个线圈串联后,要注意使电动势的方向相同,如果接反了,输出电压就变为零。‎ 答案CD ‎6.将输入电压为220 V,输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器,副线圈原来是30匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为(　　)‎ A.120 B.150‎ C.180 D.220‎ 解析由变压比n‎1‎n‎2‎‎=‎U‎1‎U‎2‎,得n‎1‎‎30‎‎=‎‎220‎‎6‎,所以n1=1 100,当U2'=30 V时,n‎1‎n‎2‎‎'‎‎=‎‎220‎‎30‎,所以n2'=150匝,故Δn2'=n2'-n2=120匝。所以A正确。‎ 答案A ‎7.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中(　　)‎ A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高 C.U2