人教版物理選修32課后作業(yè)54變壓器

課后鞏固提升O總

時(shí)間：45分鐘

一、單項(xiàng)選擇題

1.一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，副線圈有可調(diào)電阻R設(shè)原線圈的電流為人輸入功率為馬，

副線圈的電流為，2,輸出功率為P2.當(dāng)R增大時(shí)（B）

A.11減小，B增大B.八減小，B減小

C.&增大，尸2減小D.，2增大，尸2增大

解析：副線圖的電壓不變，當(dāng)副線圈接的電阻K增大時(shí)，/2減小，

尸2減小，因?yàn)槭?=尸2,所以Pl減小，八=》2,11也減小.

2.如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)m=l100匝，副線圈

匝數(shù)〃2=220匝，交流電源的電壓〃=22S/isinl00MV）,電阻A=

44。，電壓表、電流表為理想電表，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C）

A.交流電的頻率為50Hz

B.電流表@的示數(shù)為0.2A

C.電流表您的示數(shù)為6A

D.電壓表的示數(shù)為44V

解析：由交流電源的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式可知，3=100凡所以頻

率7=*=2=50Hz,A項(xiàng)說(shuō)法正確；理想變壓器的電壓比等于線圈

匝數(shù)比，即3=整，其中原線圈電壓的有效值Ui=220V,U2=—Ui

W2V2W1

故項(xiàng)說(shuō)法正確；故項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；由電流

=44V,D72=V1\=1A,C

比與線圈匝數(shù)比成反比，即，=運(yùn)，所以八=這/2=0.2A,故B項(xiàng)說(shuō)

法正確.綜上所述，說(shuō)法錯(cuò)誤的是C項(xiàng).

3.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,島

=20。，/?2=30￡2,。為電容器.已知通過(guò)Ri的正弦式交變電流如

A.交變電流的頻率為0.02Hz

B.原線圈輸入電壓的最大值為20（h/iV

C.電阻尺的電功率約為6.67W

D.通過(guò)用的電流始終為零

解析：由題中圖象可知該交變電流的周期為0?02s,所以頻率為

50Hz,A錯(cuò)誤；因?yàn)樽儔浩鬏敵鲭妷鹤畲笾禐?0X1V=20V,所

以由變壓比公式5=上知變壓器原線圈電壓的最大值為20X10v=

W1〃2

U2酚

200V,B錯(cuò)誤；&的功率P2=高~=或/\￥*6.67W,C正確；因?yàn)?/p>

K2JU

電容器存在充、放電現(xiàn)象，所以電阻心中的電流不是始終為零，D

錯(cuò)誤.

4.理想變壓器如圖所示，原線圈匝數(shù)小=1000匝，兩副線圈匝

數(shù)分別為〃2=600匝，〃3=200匝，當(dāng)原線圈兩端接在220V的交流

電源上時(shí)，原線圈上電流為2A,通過(guò)電的電流為1A,則通過(guò)&

的電流為（B）

A.10AB.7A

C.3AD.1A

解析:由理想變壓器變壓比公式%會(huì)可得S=

V=132V,由言=曹可得S=普可=2°：藍(lán)20V=44V,根據(jù)輸入功

率等于輸出功率有/iUi=12S+/3S,解得〃=7A,選B.

5.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比小小=21,且在輸入、

輸出回路中分別接有相同的純電阻，如圖所示，原線圈接在電壓為U

的交流電源上，則副線圈的輸出電壓為（C）

解析：由于原線圈與電源組成的回路中還接有電阻R,所以原線

圈上的電壓不等于電源的輸出電壓.設(shè)原線圈中的電流為/,則副線

圈中的電流為21;設(shè)原線圈的輸入電壓為1/1,則副線圈的輸出電壓

為S=?=2"?,所以Li=4//?,而U=IR+Ux=5IR9所以副線圈

2

的輸出電壓為1/2=717,故正確選項(xiàng)為C.

二、多項(xiàng)選擇題

6.如圖所示的理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比〃I："2=1：2,

Ui=22()VisinWV,m=1100匝，以下說(shuō)法中正確的是(BC)

Ui,一＞小〃2u?

A.穿過(guò)原、副線圈磁通量的變化率之比為1：2

V2V

C.原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)有效值相等，均為0.2V

D.原、副線圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之比為1：2

解析：對(duì)于理想變壓器，由于沒有磁通量損耗，所以穿過(guò)兩個(gè)線

圈的磁通量相同，磁通量的變化率相同.根據(jù)Ei=/“不得，磁通量

的變化率的最大值即為每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值：償)m=

干需gV.所以每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為0.2V.瞬時(shí)值不

滿足性=乎的關(guān)系,

U2〃2

7.有一種調(diào)壓變壓器的構(gòu)造如圖所示.線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)

形的鐵芯上，CD之間加上輸入電壓，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸

出電壓.圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，修、處為定值電

阻，尺為滑動(dòng)變阻器，B兩端接正弦交流電源，變壓器可視為理想

變壓器(AD)

A.當(dāng)R不變，滑動(dòng)觸頭「順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小,

電壓表讀數(shù)變小

B.當(dāng)必不變，滑動(dòng)觸頭〃逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，

電壓表讀數(shù)變大

C.當(dāng)尸不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變

小，電壓表讀數(shù)變大

D.當(dāng)P不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變

大，電壓表讀數(shù)變小

解析：當(dāng)B不變，滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)壓變壓器副線

圈的匝數(shù)減小，副線圈的輸出電壓變小，電壓表、電流表示數(shù)變小，

選項(xiàng)A正確；同理，當(dāng)心不變，滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)壓變

壓器副線圈的匝數(shù)增多，副線圈的輸出電壓變大，電壓表、電流表示

數(shù)變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；P不動(dòng)，副線圈的輸出電壓不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻

器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，&阻值變小，副線圈的輸出電流變大，Ri

上的電壓變大，電壓表讀數(shù)變小，Ri中的電流減小，電流表讀數(shù)變

大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.

8.圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖.轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換

為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓

器原、副線圈的匝數(shù)分別為〃1、〃2,3為交流電壓表.當(dāng)變壓器副線

圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花

進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w.以下判斷正確的是（BC）

金屬板

圖甲

A.電壓表的示數(shù)等于5V

B.電壓表的示數(shù)等于左V

C.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是竽＞1000

W1

D.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是皆1。。。

解析：由題〃一￡圖象知，交流電壓的最大值Um=5V,所以電

Um5V,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；根據(jù),=

壓表的示數(shù)u=啦一啦

詈得弟=慌變壓器副線圈電壓的最大值Sm=5000V時(shí)，有效值

5000,7

Sm5000

U=V,所以點(diǎn)火的條件這＞噢——=100(),故選項(xiàng)C

2也一啦W，笆V

正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

三、非選擇題

9.如圖所示，變壓器副線圈電路中有電阻R=7.26。，消耗功

率為6W.另有一匝線圈接有電壓表，讀數(shù)Uo〃=3UsinlOOMV.求

原、副線圈的匝數(shù)和鐵芯內(nèi)的磁通量變化率的表達(dá)式.

1

■%R

O-T

答案：4400匝132匝爺盟3加100欣Wb/s

解析：尸2=與可得S=6.6V,即可得〃2=,0.05）匝=132匝.由

原線圈上電壓表達(dá)式可知交流電壓U1的有效值為U1Q220V,再由會(huì)

=/得原線圈匝數(shù)“1=4400匝.

啦V,表達(dá)式為等也sinlOO7rZWb/s.

“滅蛾殺蟲”的一種環(huán)保型設(shè)備，它發(fā)出的紫色光能夠引誘害蟲

飛近黑光燈，然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”.如圖所示

是高壓電網(wǎng)的工作電路，高壓電網(wǎng)是利用變壓器將有效值220V的交

流電壓變成高壓，高壓電網(wǎng)相鄰兩極間距離為0.5cm,已知空氣在常

溫常壓下的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度為6220V/cm,為防止空氣被擊穿而造成短

路，變壓器的副、原線圈匝數(shù)比不得超過(guò)多少？

—

答案：不得超過(guò)101

解析：電網(wǎng)兩極間的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，

根據(jù)題意，空氣在常溫常壓下被擊穿時(shí)段尸6220V/cm,

Um=Emd=6220V/cmX0.5cm=3110V,

由理想變壓器電壓關(guān)系架=?,

Umni

由峰值與有效值關(guān)系=

據(jù)以上各式可得〃1