高中物理選修32 重難強化訓(xùn)練4　變壓器的應(yīng)用

1、.重難強化訓(xùn)練四變壓器的應(yīng)用時間：40分鐘分值：90分一、選擇題此題共10小題，每題6分.16題為單項選擇，710題為多項選擇1在變電所，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流，使用的儀器是電流互感器如下圖的四個圖中，能正確反映其工作原理的是【解析】電流互感器是測電流的，應(yīng)串聯(lián)在火線上，故B、D錯誤；由變壓器電流關(guān)系n1I1n2I2，要使I2<I1，須n2>n1，故A選項正確【答案】A2一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R.設(shè)原線圈的電流為I1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2，當(dāng)R增大時AI1減小，P1增大BI1減小，P1

2、減小CI2增大，P2減小 DI2增大，P2增大【解析】當(dāng)R增大時，副線圈中的電流I2減小；功率P2減小，又因為P1P2，PIU，那么P1減小，I1減小，所以選項B正確【答案】B3如圖13所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n2101，輸出端電阻R50 ，把原線圈接入“220 V，50 Hz的正弦交流電時電表為理想電表圖13A當(dāng)X為電流表時，假設(shè)電阻R增大，那么原線圈中的電流將增大B當(dāng)X為電流表時，電壓表 V的示數(shù)為22 VC當(dāng)X為電流表時，電流表的示數(shù)為0.44 AD當(dāng)X為二極管時，電壓表 V的示數(shù)為11 V【解析】假設(shè)使電阻R增大，副線圈中的電流變小，原線圈中的電流也變小， A項錯誤；根

3、據(jù)公式，解得U222 V，電壓表測量的電壓為有效值，所以電壓表 V的示數(shù)為22 V，B項正確；當(dāng)X為電流表時，電流表的示數(shù)為I2 A0.44 A，C項錯誤；當(dāng)X為二極管時，在一個周期內(nèi)只有半個周期的時間有電流通過，此時由T·，解得U11 V，D項錯誤【答案】B4如圖14所示，左側(cè)的圓形導(dǎo)電環(huán)半徑為r1.0 cm，導(dǎo)電環(huán)與一個理想變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈兩端與一個電容為C100 pF的電容器相連，導(dǎo)電環(huán)的電阻不計，環(huán)中有垂直于圓環(huán)平面的變化磁場，磁感應(yīng)強度B的變化率為100sin t，假設(shè)電容器C所帶電荷量的最大值為1.41×109 C，那么所用理想變壓器的原、副線

4、圈的匝數(shù)之比為取210【導(dǎo)學(xué)號：57272121】圖14A1100 B1001C1100 D1001【解析】原線圈兩端電壓最大值：U1mmS0.1 V副線圈兩端電壓的最大值即電容器兩端電壓的最大值，由C，得：U2m10 V，所以，故A正確【答案】A5如圖15所示，變壓器的輸入電壓U一定，兩個副線圈的匝數(shù)是n2和n3.當(dāng)把電熱器接a、b，讓c、d空載時，電流表讀數(shù)是I2；當(dāng)把同一電熱器接c、d，讓a、b空載時，電流表讀數(shù)是I3，那么I2I3等于圖15An2n3 Bn3n2Cnn Dnn【解析】由變壓比知，由P入P出知，當(dāng)電熱器接a、b，讓c、d空載時，有UI2；當(dāng)把同一電熱器接c、d，讓a、b空

5、載時，有UI3，所以I2I3UUnn，故C正確【答案】C6如圖16所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A，那么以下說法正確的選項是【導(dǎo)學(xué)號：57272122】圖16A電壓表V1示數(shù)增大B電壓表V2、V3示數(shù)均增大C該變壓器起升壓作用D變阻器滑片是沿cd的方向滑動【解析】由于變壓器原線圈的電壓不變，因此電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，選項A、B錯誤；由題意可知，該變壓器起降壓作用，選項C錯誤；由于副線圈的電壓不變，電流表A

6、2的示數(shù)增大，根據(jù)歐姆定律可知負載的電阻變小，所以滑動變阻器連入電路的阻值變小，選項D正確【答案】D7現(xiàn)用電壓為380 V的正弦式交流電給額定電壓為220 V的電燈供電，以下電路中可以使電燈正常發(fā)光的有【解析】由題圖可知，A、B選項中均有電阻分壓，可以使電燈正常發(fā)光；C選項為降壓變壓器，通過變壓器降壓也可以使電燈正常發(fā)光；D選項為升壓變壓器，電燈兩端的電壓要大于380 V，不可行【答案】ABC8如圖17所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2，原線圈兩端a、b接正弦交流電源，R為負載電阻，電流表A1的示數(shù)是0.2 A，電流表A2的示數(shù)為1.0 A以下說法正確的選項是圖17A原線圈

7、和副線圈的匝數(shù)比為15B原線圈和副線圈的匝數(shù)比為51C假設(shè)將另一個電阻與原負載R串聯(lián)，那么電流表A2的示數(shù)增大D假設(shè)將另一個電阻與原負載R并聯(lián)，那么電流表A2的示數(shù)增大【解析】由I1I2n2n1，可得n1n251，A錯誤，B正確；假設(shè)將另一個電阻與原負載R串聯(lián)，那么副線圈所在回路總電阻變大，由I2知，電流表A2的示數(shù)減小，C錯誤；假設(shè)將另一個電阻與原負載R并聯(lián)，那么副線圈所在回路總電阻變小，I2增大，即電流表A2的示數(shù)增大，D正確【答案】BD9如圖18所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的V1和V2為理想交流電壓表，讀數(shù)分別為U1

8、和U2；A1、A2和A3為理想交流電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3.現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，以下推斷中正確的選項是圖18AU2變小、I3變小BU2不變、I3變大CI1變小、I2變小 DI1變大、I2變大【解析】由U2U1得，U1不變，U2就不變； S斷開，R總增大，U2不變，那么I2變小，由I1I2得I1也變??；I2變小，加在R1兩端的電壓變小，由UR3U2UR1，得UR3增大，所以I3變大【答案】BC10一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖19甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭以下說法正確的選項是圖19A副線圈輸出電壓的頻率為50 HzB

9、副線圈輸出電壓的有效值為31 VCP向右挪動時，原、副線圈的電流比減小DP向右挪動時，變壓器的輸出功率增加【解析】由題圖象可知原線圈輸入電壓的最大值：Um311 V，T2×102 s，那么原線圈輸入電壓的有效值：U1220 V，f50 Hz，選項 A正確；由可得：U2U122 V，B錯誤；P向右挪動時，副線圈中的電阻減小，副線圈輸出電壓不變，所以副線圈的電流增大，原線圈的電流也增大，而匝數(shù)比不變，所以原、副線圈的電流比不變，C錯誤；P向右挪動時，副線圈的電阻減小，副線圈輸出電壓不變，所以變壓器的輸出功率增加，D正確【答案】AD二、非選擇題此題共2小題，共30分1114分如圖20所示，

10、理想變壓器原線圈接到220 V的交流電源上，副線圈的匝數(shù)為30，與一標(biāo)有“12 V12 W字樣的燈泡L連接，燈泡正常發(fā)光副線圈的輸出電壓為110 V，電流為0.4 A求：圖201副線圈的匝數(shù)；2原線圈的匝數(shù)以及通過原線圈的電流.【導(dǎo)學(xué)號：57272123】【解析】1根據(jù)U212 V，n230；U3110 V，由于，得n3n2275.2由U1220 V，根據(jù)，得n1n2550，由P1P2P3P2I3U356 W，得I10.25 A.【答案】127525500.25 A1216分如圖21甲所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭原線圈輸入正弦式交變電壓的u­t圖象如圖乙所示假設(shè)只在ce間接一只Rce400 的電阻，或只在de間接一只Rde225 的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W.圖211請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達式；2求只在ce間接400 的電阻時，原線圈中的電流I1；3求ce和de間線