高中物理鞏固練習變壓器提高

【鞏固練習】一、選擇題1．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比n1∶n2＝2∶1，eq\o\ac(○,V)和eq\o\ac(○,A)均為理想電表，燈泡電阻RL＝6Ω，AB端電壓。下列說法正確的是()A．電流頻率為100HzB.eq\o\ac(○,V)的讀數為24VC.eq\o\ac(○,A)的讀數為0.5AD．變壓器輸入功率為6W2．一個理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數分別為n1和n2，正常工作時輸入和輸出電壓、電流、功率分別為U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，則（）A．U1＞U2，P1＜P2B．P1=P2，I1＜I2C．I1＜I2，U1＞U2D．P1＞P2，I1＞I23．理想變壓器原、副線圈的電流分別為，I1、I2，電壓分別為U1、U2，功率分別為P1、P2，關于它們之間的關系，正確的說法是（）A．I2由I1決定B．U2與負載有關C．P1由P2決定D．以上說法都不對4．（2016西城區(qū)校級期中）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為2∶1。電池和交變電源的電動勢都為6V，內阻均不計。下列說法正確的是()A．S與a接通的瞬間，R中無感應電流B．S與a接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為0C．S與b接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為3VD．S與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為2∶15．如圖所示，甲、乙是配電房中的互感器和電表的接線圖，下列說法中正確的是（）A．線圈匝數n1＜n2，n3＜n4B．線圈匝數n1＞n2，n3＜n4C．甲圖中的電表是電壓表，輸出端不可以短路D．乙圖中的電表是電流表，輸出端不可以斷路6．用理想變壓器給負載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖所示，如果負載電阻的滑片向上移動，則關于圖中所有交流電表的讀數及輸入功率的變化情況的描述正確的是（）A．V1、V2不變，A1增大、A2減小，P增大B．V1、V2不變，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不變，A1、A2減小，P減小D．V1不變，V2增大，A1減小，A2增大，P減小7．在如圖所示兩電路中，當a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110V；若分別在c、d與g、h的兩端加上110V的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為（）A．220V，220VB．220V，110VC．110V，110VD．220V，08．如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數為N，繞OO′軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動。滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有定值電阻R，從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是()A．電流表測得的是電流最大值B．感應電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSω·sinωtC．P向上移動時，電流表示數變大D．P向上移動時，電流表示數變小9．如圖所示的電路中，變壓器是理想變壓器。原線圈匝數n1=600匝，裝有0.5A的保險絲，副線圈的匝數n2=120匝，要使這個電路正常工作，當原線圈接在180V的正弦交變電源上時，下列判斷中正確的是（）A．副線圈可接耐壓值為36V的電容器B．副線圈可接“36V40W”的電燈兩盞C．副線圈可接電阻為14Ω的電烙鐵D．副線圈可以串聯一個量程為3A的電流表，測量電路中的總電流10．理想變壓器如圖所示，副線圈接有三個燈泡，原線圈與一個燈泡串聯在交流電源上，若四個燈泡完全相同且都正常發(fā)光，則電源兩端的電壓U1與燈泡兩端的電壓U2之比為（）A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶1二、填空題11．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數之比為n1∶n2=4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負載電阻B的阻值相等。a、b端加一交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB=________，兩電阻兩端的電壓之比UA∶UB=________。12．如圖：理想變壓器原線圈與10V的交流電源相連，副線圈并聯兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3w，正常發(fā)光時電阻為30，已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計算出原、副線圈的匝數比為_____，流過燈泡b的電流為___A三、解答題13．（2016清遠期末）如圖所示。變壓器原線圈輸入電壓為220V，副線圈輸出電壓為36V，兩只燈泡的額定電壓均為36V，L1額定功率為12W，L2額定功率為6W。試求：（1）該變壓器的原副線圈匝數比。（2）兩燈均工作時原線圈的電流，以及只有L1工作時原線圈中的電流。14．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數n1∶n2＝3∶1，原線圈電路中接有一量程為3A的理想交流電流表，副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6V、6W”的相同燈泡。輸入端交變電壓u的圖像如圖乙所示。(1)求圖甲中電壓表的讀數。(2)要求燈泡均正常發(fā)光，求電路中最多允許接入的燈泡個數。(3)為滿足第(2)問中要求，求可變電阻R應調到的電阻值。15．如圖所示是家庭用的“漏電保護器”的關鍵部分的原理圖，其中P是一個變壓器鐵芯，入戶的兩根電線（火線和零線）采用雙線繞法，繞在鐵芯的一側作為原線圈，然后再接用戶內的用電器，Q是一個脫扣開關的控制部分，脫扣開關本身沒有畫出，它是串聯在本圖左邊的火線和零線上的，開關斷開時，用戶的供電被切斷，Q接在鐵芯的另一側副線圈兩端a、b之間，當a、b間沒有電壓時，Q使脫扣開關閉合，當a、b間有電壓時，脫扣開關即斷開，使用戶斷電，問：（1）用戶正常用電時，a、b之間有沒有電壓？為什么？（2）如果某人站在地面上，手誤觸用電器火線而觸電，脫扣開關是否會斷開？為什么？【答案與解析】一、選擇題1．【答案】D【解析】由ω＝2πf得，A錯誤；原線圈電壓的有效值U1＝12V，由得U2＝6V，B錯誤；，C錯誤；P1＝P2＝U2I2＝6W，D正確。2．【答案】BC【解析】理想變壓器無論原、副線圈匝數滿足什么關系，輸入功率和輸出功率總是相等的。由，可知I2＞I1。3．【答案】C【解析】因為輸出電壓，所以當U1不變時，不論負載電阻R變化與否，U2都不會改變，即U2與負載無關，所以選項B錯誤；因輸入電壓U1一定時，輸出電壓U2確定，當負載電阻R變化時，I2變化，輸出功率變化，所以由電流與匝數之間關系知：I1變化，從而輸入功率變化，所以I1由I2決定，P1由P2決定，所以選項A錯誤，C正確。4．【答案】BC【解析】由理想變壓器的原理可知，當S與a接通電流穩(wěn)定時，由于通過原線圈與副線圈中的磁通量不發(fā)生變化，故在副線圈中無感應電流，但在剛接通瞬間，副線圈兩端的電壓不為零，R中有感應電流，故A錯誤，B正確；當S與b接通穩(wěn)定后，原線圈中接有交變電流，由變壓器的變壓比可得副線圈兩端電壓為3V，C正確；變壓器并不改變交變電流的頻率，D錯誤。5．【答案】BCD【解析】甲圖中原線圈并聯在電路中，應為電壓互感器，為降壓變壓器，n1＞n2，甲圖中的電表為電壓表；乙圖中原線圈串聯在電路中，為電流互感器，是升壓變壓器，n3＜n4，乙圖中電表為電流表，故選項B、C、D正確。6．【答案】C【解析】在匝數比一定的情況下，輸出電壓取決于輸入電壓，輸入電壓U1不變，則輸出電壓U2不變；在匝數比一定、輸入電壓不變的情況下，輸入電流I1決定于輸出電流I2，故應先分析輸出電流I2，而，滑片上移R變大，I2變小，又，I1變小；輸入功率P決定于輸出功率，P=U1I1=U2I2，U2不變、I2變小，所以P變小。7．【答案】B【解析】對變壓器，根據可得Uab=220V；對滑動變阻器來說，當gh間接上110V電壓時，ef間電壓Uef=110V，故B選項正確。8．【答案】BD【解析】電流表測得的是電流有效值，選項A錯誤；從圖示位置開始計時，感應電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSω·sinωt，選項B正確；P向上移動時，輸出電壓降低，電流表示數變小，選項C錯誤D正確。9．【答案】BD【解析】根據輸入電壓與匝數的關系，有，解得。根據保險絲熔斷電流，有P2=P1=I1U1=0.5×180W=90W。根據正弦式電流有效值與最大值間的關系，有。允許副線圈通過的最大電流有效值為。負載電阻最小值。根據以上數據，知B、D兩個答案正確。對于在交變電流電路各的理想變壓器的作用：它能改變什么、不能改變什么，根據什么原理改變的，在分析問題時一定要清楚，雖然對理想變壓器來說，原線圈中的輸入電流和輸入功率是應由副線圈的輸出電流和輸出功率決定的，也就是通常隨負載電阻的變化而變化，但本題中卻又受到原線圈中保險絲熔斷電流的制約，所以對本題的負載來說：電壓36V，電流2.5A，電阻14.4Ω，電功率90W都是相關聯的。10．【答案】D【解析】原、副線圈中電流比為I1∶I2=1∶3，則I1(U1－U2)=I2U2，得U1=4U2，所以，故選D。二、填空題11．【答案】1∶161∶4【解析】理想變壓器的原、副線圈中的電流之比。又RA=RB，因此消耗的電功率之比，則UA=IARA，UB=IBRB，得UA∶UB=IA∶IB=n2∶n1=。12．【答案】【解析】副線圈電壓，，由能量守恒得：代人數據得：三、解答題13．【答案】（1）55：9；（2）0.082A，0.055A【解析】（1）由電壓變比公式得（2）兩燈均工作時，由能量守恒得P1＋P2＝

U1

I1

只有L1燈工作時，由能量守恒得P1＝

U1

I2/r/