第三章專題強化練9　交變電流產(chǎn)生及描述、變壓器的綜合應(yīng)用練習（Word含解析）

1、第3章交變電流與遠距離輸電專題強化練9交變電流產(chǎn)生及描述、變壓器的綜合應(yīng)用選擇題1.(2021河北邯鄲高三一模,)如圖所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=400和n2=100的兩個線圈,上線圈兩端與u=51 sin 314t (V)的交流電源相連,將下線圈兩端接交流電壓表,則交流電壓表的讀數(shù)可能是()A.2.0 VB.9.0 VC.12.7 VD.144.0 V2.(2021福建龍巖高三模擬,)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=2202 sin 100t(V)的交流電源上,副線圈接有R=110 的負載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為41,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是()A.電流表的

2、讀數(shù)為2 AB.原線圈的輸入功率為27.5 WC.電壓表的讀數(shù)為77.8 VD.副線圈輸出的交流電的周期為50 s3.(2021浙江金華高二期末,)如圖甲所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=200,副線圈匝數(shù)n2=100,交流電壓表和交流電流表均為理想電表,兩個電阻R的阻值均為125 ,圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時間的關(guān)系圖像,下列說法正確的是(深度解析)甲乙A.通過電阻的交流電頻率為100 HzB.電壓表的示數(shù)為250 VC.電流表的示數(shù)為0.25 AD.每個電阻R兩端電壓最大值為1252 V4.(2020河南南陽中學高三上期末,)如圖所示,一個匝數(shù)為N=100、電阻不計的線框以固定轉(zhuǎn)速50

3、r/s在勻強磁場中旋轉(zhuǎn),其產(chǎn)生的交流電通過一匝數(shù)比為n1n2=101的理想變壓器給阻值R=20 的電阻供電,已知電壓表的示數(shù)為20 V,從圖示位置開始計時,則下列說法正確的是()A.t=0時刻線框內(nèi)的電流最大B.變壓器原線圈中電流的有效值為10 AC.穿過線框平面的最大磁通量為250 WbD.理想變壓器的輸入功率為10 W5.(2020安徽蚌埠高三上月考,)如圖所示,理想變壓器的原線圈和副線圈的匝數(shù)比為n1n2=41,原線圈上串聯(lián)有理想電流表A,副線圈上串聯(lián)有二極管和電阻箱。二極管可認為正向電阻為0,反向電阻為無窮大。當原線圈輸入電壓為U0=162 sin 100t (V)時,下列說法正確的是

4、()A.當t=0.005 s時,副線圈的輸出電壓為42 VB.當t=0.005 s時,副線圈的輸出電壓為4 VC.如果使二極管短路,電流表的示數(shù)將擴大2倍D.如果將R阻值調(diào)為2 ,則電流表示數(shù)為0.25 A6.(2020河南濮陽模擬,)如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為51,原線圈串聯(lián)一個滑動變阻器(此時接入電路電阻最大),副線圈接有額定功率和額定電壓均為“40 W40 V”的兩個燈泡a、b?，F(xiàn)將變壓器接入電壓u=2202 sin 314t (V)的交流電路中,S斷開,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值為R1時,b燈正常發(fā)光;S閉合,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值為R2時,a、b兩燈均正常發(fā)光。假設(shè)燈泡不會被燒壞

5、,取=3.14,下列說法正確的是()A.副線圈中電流的頻率為20 HzB.R1的阻值為200 C.根據(jù)題意可知,S閉合時副線圈電路的功率是S斷開時副線圈電路功率的2倍D.R2的阻值是R1的阻值的2倍答案全解全析第3章交變電流與遠距離輸電專題強化練9交變電流產(chǎn)生及描述、變壓器的綜合應(yīng)用1.A上面線圈兩端交流電壓的有效值為U1=512 V36 V,若兩線圈之間無漏磁現(xiàn)象,則下面線圈的電壓有效值為U2=n2n1U1=9 V,考慮到兩線圈之間的漏磁情況,則次級電壓有效值應(yīng)該小于9 V,選項A正確,B、C、D錯誤。2.B原線圈電壓有效值為U1=220 V,根據(jù)匝數(shù)比可得副線圈電壓有效值U2=55 V,則

6、副線圈電流有效值I2=U2R=55110 A=0.5 A,則電流表的讀數(shù)為I1=n2n1I2=18 A,選項A錯誤;原線圈的輸入功率為P1=U1I1=220×18 W=27.5 W,選項B正確;電壓表的讀數(shù)為U2=55 V,選項C錯誤;副線圈輸出的交流電的周期為T=2=2100 s=0.02 s,選項D錯誤。3.C由題圖乙知T=0.02 s,則f=1T=50 Hz,變壓器不改變交流電的頻率,所以輸出交流電的頻率仍為50 Hz,選項A錯誤;由U1U2=n1n2可知,電壓表的示數(shù)U2=n2n1U1=125 V,選項B錯誤;I2=U22R=0.5 A,又I1I2=n2n1,則電流表的示數(shù)I

7、1=n2n1I2=0.25 A,選項C正確;每個電阻R兩端電壓最大值為UmR=0.5×125×2 V=62.52 V,選項D錯誤。方法技巧計算變壓器與交變電流圖像綜合問題的步驟(1)首先觀察交變電流的圖像,其縱坐標表示的是電壓U還是電流I。(2)其次找出變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。(3)然后判斷原、副線圈所組成的電路需要求解的物理量是最大值還是有效值。(4)最后根據(jù)變壓器規(guī)律和串、并聯(lián)電路的特點進行解題。4.Ct=0時刻為中性面位置,故感應(yīng)電動勢為零,故感應(yīng)電流為零,流過線圈的電流為零,選項A錯誤;副線圈中的電流I2=U2R=2020 A=1 A,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比,I1I

8、2=n2n1,原線圈中電流的有效值I1=n2n1I2=110×1 A=0.1 A,選項B錯誤;根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,原線圈兩端的電壓U1=200 V,角速度=2n=100 rad/s,線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為2002 V,而Em=NBS,則最大磁通量=BS=EmN=2002100×100 Wb=250 Wb,選項C正確;理想變壓器輸出功率P2=U2I2=20×1 W=20 W,輸入功率等于輸出功率,所以變壓器的輸入功率為20 W,選項D錯誤。5.D當t=0.005 s時原線圈輸入電壓u1=162 sin 100×0.005 (V)=162 V,此時原線

9、圈電壓最大,電壓的變化率為零,則此時副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零,則此時副線圈輸出電壓為0,選項A、B錯誤;若使二極管短路,則輸出功率加倍,輸入功率加倍,而輸入電壓不變,則電流表的讀數(shù)加倍,選項C錯誤;如果將R阻值調(diào)為2 ,則根據(jù)匝數(shù)比可知,副線圈電壓最大值為42 V,有效值為4 V,則由能量關(guān)系可得U22R×T2=U1I1T,即422×12 W=(16 V)×I1,解得電流表示數(shù)為I1=0.25 A,選項D正確。6.C由表達式U=2202 sin 314t (V)可知,T=2314 s=0.02 s,f=1T=50 Hz,理想變壓器只改變交流電壓,不改變頻率,故副線圈中電流的頻率為50 Hz,選項A錯誤;根據(jù)變壓器原、副線圈的電壓關(guān)系可知,燈泡正常發(fā)光時原線圈兩端電壓為U1=200 V,接入的交流電的電壓有效值U=220 V,S斷開時,有I2=PbU