学年物理人教版选择性第二册课时作业332 变压器.docx
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学年物理人教版选择性第二册课时作业332变压器
课时作业(十三) 变压器
一、单项选择题
1.如图所示,在图甲中是两根不平行的导轨,图乙中是两根平行的导轨,其他物理条件都相同,当金属棒MN在导轨上向右匀速运动时,在棒的运动过程中,将观察到( )
A.两个小灯泡都发光,只是亮度不同
B.两个小灯泡都不发光
C.L1发光且越来越亮,L2发光且亮度不变
D.L1发光且亮度不变,L2始终不发光
2.将输入电压为220V,输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V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.120B.150
C.180D.220
3.用一理想变压器向一负载R供电.如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是( )
A.I2增大,I1也增大B.I2增大,I1却减小
C.I2减小,I1也减小D.I2减小,I1却增大
4.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,R1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
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
示数变大
D.若闭合开关S,则电流表
示数变大,
示数变大
5.
如图所示,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:
2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )
A.U=110V,I=0.2A
B.U=110V,I=0.05A
C.U=110
V,I=0.2A
D.U=110
V,I=0.2
A
6.如图甲所示,一理想变压器给一个小灯泡供电.当原线圈输入如图乙所示的交变电压时,额定功率为10W的小灯泡恰好正常发光,已知灯泡的电阻为40Ω,图中电压表为理想电表,下列说法正确的是( )
A.变压器输入电压的瞬时值表达式为u=220
sinπt(V)
B.电压表的示数为220V
C.变压器原、副线圈的匝数比为11:
1
D.变压器的输入功率为110W
7.下图所示为4种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯相同,且都是“200V 40W”.当灯泡所消耗的功率都调至20W时,台灯消耗的功率最小的是( )
8.如图甲、乙所示的电路中,当A、B接10V交流电压时,C、D间电压为4V;当M、N接10V直流电压时,P、Q间电压也为4V.现把C、D接4V交流电压,P、Q接4V直流电压,则A、B间和M、N间的电压分别是( )
A.10V 10VB.10V 4V
C.4V 10VD.10V 0
二、多项选择题
9.钳形电流表多用于大电流的估测.某钳形电流表如图所示,被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器.按下手柄时,钳形电流表的铁芯可以被分开,把被测的载流导线放入后,松开手柄,铁芯闭合.导线中的交流在铁芯中产生交变磁场,电流表与套在铁芯上的线圈相连,可以间接得知导线中的电流.关于该钳形电流表,下列说法正确的是( )
A.该钳形电流表属于升压变压器
B.该钳形电流表属于降压变压器
C.若载流导线在钳口多绕几圈,则钳形电流表的示数将偏大
D.若载流导线在钳口多绕几圈,则钳形电流表的示数将偏小
10.
如图所示,原、副线圈匝数比为2:
1的理想变压器正常工作时,以下说法正确的是( )
A.原、副线圈磁通量之比为2:
1
B.原、副线圈电流之比为1:
2
C.输入功率和输出功率之比为1:
1
D.原、副线圈磁通量变化率之比为1:
1
11.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压不变的交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是( )
A.A1的示数不变,A2的示数增大
B.V1的示数不变,V2的示数减小
C.V1的示数不变,V2的示数增大
D.A1的示数增大,A2的示数减小
12.如图所示,一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=3
sin314tV的交变电流.原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=200匝,则( )
A.将击穿电压为6V的电容器接在C、D两端,能正常工作
B.把电磁打点计时器接在C、D两端,打点周期为0.02s
C.把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端,小灯泡能正常工作
D.把交流电压表接在C、D两端时,电压表读数为8.48V
13.如图所示,一理想变压器输入端接交流恒压源,输出端电路由R1、R2、R3三个电阻构成.将该变压器原、副线圈的匝数比由5:
1改为10:
1后( )
A.流经R1的电流减小到原来的
B.R2两端的电压增加到原来的2倍
C.R3两端的电压减小到原来的
D.电阻上总的热功率减小到原来的
14.如图甲所示为一自耦变压器,变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示,副线圈电路中定值电阻R0=11Ω,电容器C的击穿电压为22V,移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿,所有电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为220V
B.原、副线圈的匝数比为10:
1
C.电流表的示数等于通过电阻R0的电流
D.原线圈AB端输入电压的变化规律为u=311sin100πtV
课时作业(十三) 变压器
1.解析:
当金属棒MN在导轨上向右匀速运动时,甲图中MN切割磁感线产生的电动势均匀增大,右侧回路内的电流均匀增大,铁芯内的磁通量均匀增大,副线圈中的感应电动势恒定不变,L1亮度不变;乙图中MN切割磁感线产生的电动势恒定不变,右侧回路内的电流恒定不变,铁芯内的磁通量恒定不变,副线圈中的感应电动势为0,L2始终不发光,选项D正确.
★★答案★★:
D
2.解析:
由变压比
=
,得
=
,所以n1=1100,当U′2=30V时,
=
,所以n′2=150匝,故Δn2=n′2-n2=120匝.所以A正确.
★★答案★★:
A
3.解析:
当增大负载电阻R时,由欧姆定律I2=
可得I2减小,又由于
=
,I1=
,所以I1也减小,选项C正确.
★★答案★★:
C
4.解析:
由于原、副线圈两端电压不变,当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时,连入电路的电阻变大,所在电路总电阻变大,副线圈中电流减小,R1中电流减小,R1消耗的功率减小,A项错误;R1中电流减小,则R1两端电压减小,而副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端电压增大,电压表示数变大,B项正确;副线圈中电流减小,原线圈中电流随之减小,故C项错误;若闭合开关S,负载电路的总电阻减小,副线圈中电流增大,R1中电流增大,则R1两端电压升高,R2两端电压减小,A2示数变小,D项错误.
★★答案★★:
B
5.解析:
由于灯泡正常发光,故灯泡两端电压即副线圈两端电压为U2=220V,通过灯泡的电流即副线圈中的电流为I2=
=0.1A.根据理想变压器电压关系U1:
U2=n1:
n2,得U1=110V,电流关系I1:
I2=n2:
n1,得I1=0.2A,则U=U1=110V,I=I1=0.2A.故选项A正确,选项B、C、D错误.
★★答案★★:
A
6.解析:
由图像可知,ω=
=100π,故A错误;原线圈输入电压为220V,电压表示数为灯泡的额定电压U=
=20V,故B错误;由B分析,结合电压之比公式得
=
,故C正确;变压器的输入功率与输出功率相等,为10W,故D错误.
★★答案★★:
C
7.解析:
在通过电阻进行分压或分流的电路中,电阻本身将消耗能量,利用理想变压器使灯在工作时,变压器不损失能量,则这种可调台灯消耗的功率就最小,分析可知使灯的功率都调至20W时C电路消耗功率最小.
★★答案★★:
C
8.解析:
如图甲所示是一个自耦变压器,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4V交流电压时,A、B间将得到10V交流电压.如图乙所示是一个分压电路,当M、N作为输入端时,上下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比.但是当把电压加在P、Q两端时,M、P两点的电势相等.所以当P、Q接4V直流电压时,M、N两端电压也是4V.
★★答案★★:
B
9.解析:
钳形电流表用于大电流的估测,输出电流很小,根据变压器的规律可知,钳形电流表实质上是一个升压变压器,故A正确,B错误;根据n1I1=n2I2知,若将载流导线在钳口多绕几圈,即n1变大,I1、n2不变,则钳形电流表的示数I2将变大,即与原来示数相比偏大了,故C正确,D错误.
★★答案★★:
AC
10.解析:
原、副线圈磁通量之比为1:
1,A错误;电流与匝数成反比,所以原、副线圈电流之比为1:
2,B正确;变压器的原线圈和副线圈的功率是相同的,所以原、副线圈中功率之比为1:
1,C正确;理想变压器原线圈磁通量的变化率与副线圈中磁通量的变化率相同,所以原、副线圈磁通量变化率之比为1:
1,D正确.
★★答案★★:
BCD
11.解析:
当传感器R2所在处出现火情时,R2的电阻减小,导致电路的总电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1测量的是原线圈中的总电流,由于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流增大,即A1的示数增大;由于电源的电压不变,原、副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变,由于副线圈中电流增大,R3两端的电压变大,R1两端的电压减小,通过R1的电流减小,即V2的示数减小,A2的示数要减小,B、D两项正确.
★★答案★★:
BD
12.解析:
交变电流的周期T=
=0.02s,有效值U1=3V,变压器不改变交变电流的频率,故B正确;由
=
,得U2=
U1=6V,变压器输出电压的峰值为6
V,故大于电容器的击穿电压,A、D错误,C正确.
★★答案★★:
BC
13.解析:
变压器原、副线圈的匝数比由5:
1改为10:
1,则副线圈的输出电压减小为原来的
,根据欧姆定律可知,流经R1的电流减小到原来的
,故A错误;根据串、并联电路规律可知,R2两端的电压减小到原来的
,故B错误;同理,R3两端的电压减小到原来的
,故C正确;副线圈总电阻不变,根据功率公式P=
可知,总功率减小到原来的
,故D正确.
★★答案★★:
CD
14.解析:
电压表的示数等于交变电压的有效值,所以电压表的示数为U1=
=220V,选项A正确;电容器刚好不被击穿,所以副线圈电压的最大值为22V,有效值为U2=
V=11
V,所以原、副线圈的匝数比为n1:
n2=U1:
U2=10
:
1,选项B错误;交变电流能“通过”电容器,所以电流表的示数大于R0上的电流,选项C错误;由ut图像可知u=311sin100πtV,选项D正确.
★★答案★★:
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