高中物理鞏固練習(xí)變壓器提高

【鞏固練習(xí)】一、選擇題1．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)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(shù)為24VC.eq\o\ac(○,A)的讀數(shù)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(shù)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(guān)于它們之間的關(guān)系，正確的說法是（）A．I2由I1決定B．U2與負載有關(guān)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(shù)比為2∶1。電池和交變電源的電動勢都為6V，內(nèi)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(yīng)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(shù)n1＜n2，n3＜n4B．線圈匝數(shù)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(guān)于圖中所有交流電表的讀數(shù)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(dāng)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(shù)為N，繞OO′軸在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動?；瑒佑|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(yīng)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(shù)變大D．P向上移動時，電流表示數(shù)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(shù)n1=600匝，裝有0.5A的保險絲，副線圈的匝數(shù)n2=120匝，要使這個電路正常工作，當(dāng)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(lián)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(lián)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(shù)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(lián)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)。(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(shù)。(3)為滿足第(2)問中要求，求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。15．如圖所示是家庭用的“漏電保護器”的關(guān)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(cè)作為原線圈，然后再接用戶內(nèi)的用電器，Q是一個脫扣開關(guān)的控制部分，脫扣開關(guān)本身沒有畫出，它是串聯(lián)在本圖左邊的火線和零線上的，開關(guān)斷開時，用戶的供電被切斷，Q接在鐵芯的另一側(cè)副線圈兩端a、b之間，當(dāng)a、b間沒有電壓時，Q使脫扣開關(guān)閉合，當(dāng)a、b間有電壓時，脫扣開關(guān)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(guān)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(shù)滿足什么關(guān)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(dāng)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(guān)，所以選項B錯誤；因輸入電壓U1一定時，輸出電壓U2確定，當(dāng)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(shù)之間關(guān)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(dāng)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(yīng)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(yīng)電流，故A錯誤，B正確；當(dāng)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(lián)在電路中，應(yīng)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(lián)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(shù)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(shù)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(yīng)先分析輸出電流I2，而，滑片上移R變大，I2變小，又，I1變??；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(jù)可得Uab=220V；對滑動變阻器來說，當(dāng)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(yīng)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(shù)變小，選項C錯誤D正確。9．【答案】BD【解析】根據(jù)輸入電壓與匝數(shù)的關(guān)系，有，解得。根據(jù)保險絲熔斷電流，有P2=P1=I1U1=0.5×180W=90W。根據(jù)正弦式電流有效值與最大值間的關(guān)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(jù)以上數(shù)據(jù)，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(jù)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(yīng)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(guān)聯(lián)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(shù)據(jù)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/